UA111325C2 - Biomass processing - Google Patents
Biomass processing Download PDFInfo
- Publication number
- UA111325C2 UA111325C2 UAA201210792A UAA201210792A UA111325C2 UA 111325 C2 UA111325 C2 UA 111325C2 UA A201210792 A UAA201210792 A UA A201210792A UA A201210792 A UAA201210792 A UA A201210792A UA 111325 C2 UA111325 C2 UA 111325C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- biomass
- materials
- irradiation
- raw material
- mechanical processing
- Prior art date
Links
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 57
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 118
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 88
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 36
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 36
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 27
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 22
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 20
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 20
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 18
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 claims description 17
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 claims description 17
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 16
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 16
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 16
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 11
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 9
- 238000000197 pyrolysis Methods 0.000 claims description 9
- 238000000527 sonication Methods 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 6
- 241001474374 Blennius Species 0.000 claims description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 claims description 4
- 239000010902 straw Substances 0.000 claims description 4
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 claims description 3
- 241000609240 Ambelania acida Species 0.000 claims description 3
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000000491 Corchorus aestuans Species 0.000 claims description 3
- 235000011777 Corchorus aestuans Nutrition 0.000 claims description 3
- 235000010862 Corchorus capsularis Nutrition 0.000 claims description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 3
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims description 3
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 claims description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims description 3
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 claims description 3
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 claims description 3
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 claims description 3
- 239000010905 bagasse Substances 0.000 claims description 3
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 claims description 3
- 239000010903 husk Substances 0.000 claims description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 3
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 2
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 claims description 2
- 239000003225 biodiesel Substances 0.000 claims description 2
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000010980 cellulose Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002029 lignocellulosic biomass Substances 0.000 claims 1
- 239000012978 lignocellulosic material Substances 0.000 abstract description 13
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 abstract description 12
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 6
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 abstract description 4
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 29
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 29
- -1 energy Substances 0.000 description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 24
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 description 15
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 14
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 12
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 9
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 8
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 8
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 7
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 7
- 241000894007 species Species 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 6
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 6
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 108010084185 Cellulases Proteins 0.000 description 4
- 102000005575 Cellulases Human genes 0.000 description 4
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 4
- 238000007306 functionalization reaction Methods 0.000 description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 4
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 4
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 4
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- 238000001238 wet grinding Methods 0.000 description 4
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 3
- GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N D-Cellobiose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 3
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 3
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 3
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 3
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 3
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 2
- ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropionic acid Chemical compound OCCC(O)=O ALRHLSYJTWAHJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010059892 Cellulase Proteins 0.000 description 2
- 108010008885 Cellulose 1,4-beta-Cellobiosidase Proteins 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 2
- 238000004435 EPR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N Methyl acrylate Chemical compound COC(=O)C=C BAPJBEWLBFYGME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 2
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 125000003172 aldehyde group Chemical group 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005255 beta decay Effects 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 108010047754 beta-Glucosidase Proteins 0.000 description 2
- 102000006995 beta-Glucosidase Human genes 0.000 description 2
- WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N butane-1,4-diol Chemical compound OCCCCO WERYXYBDKMZEQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001734 carboxylic acid salts Chemical class 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 2
- 238000012668 chain scission Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 235000003599 food sweetener Nutrition 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 230000036541 health Effects 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000010817 post-consumer waste Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000009923 sugaring Methods 0.000 description 2
- 239000003765 sweetening agent Substances 0.000 description 2
- 229910052713 technetium Inorganic materials 0.000 description 2
- GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N technetium atom Chemical compound [Tc] GKLVYJBZJHMRIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N (+)-propylene glycol Chemical compound C[C@H](O)CO DNIAPMSPPWPWGF-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 1,3-propanediol Substances OCCCO YPFDHNVEDLHUCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000298715 Actinidia chinensis Species 0.000 description 1
- 235000009434 Actinidia chinensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000009436 Actinidia deliciosa Nutrition 0.000 description 1
- 229910052695 Americium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005461 Bremsstrahlung Effects 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052686 Californium Inorganic materials 0.000 description 1
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001147674 Chlorarachniophyceae Species 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000223782 Ciliophora Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 235000006481 Colocasia esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 244000205754 Colocasia esculenta Species 0.000 description 1
- 240000004270 Colocasia esculenta var. antiquorum Species 0.000 description 1
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 229910052685 Curium Inorganic materials 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- 235000002723 Dioscorea alata Nutrition 0.000 description 1
- 235000007056 Dioscorea composita Nutrition 0.000 description 1
- 235000009723 Dioscorea convolvulacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000005362 Dioscorea floribunda Nutrition 0.000 description 1
- 235000004868 Dioscorea macrostachya Nutrition 0.000 description 1
- 235000005361 Dioscorea nummularia Nutrition 0.000 description 1
- 235000005360 Dioscorea spiculiflora Nutrition 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 241000195623 Euglenida Species 0.000 description 1
- 235000009419 Fagopyrum esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 240000008620 Fagopyrum esculentum Species 0.000 description 1
- 241000192125 Firmicutes Species 0.000 description 1
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000206759 Haptophyceae Species 0.000 description 1
- 240000004153 Hibiscus sabdariffa Species 0.000 description 1
- 235000001018 Hibiscus sabdariffa Nutrition 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 244000017020 Ipomoea batatas Species 0.000 description 1
- 235000002678 Ipomoea batatas Nutrition 0.000 description 1
- 235000006350 Ipomoea batatas var. batatas Nutrition 0.000 description 1
- 240000004322 Lens culinaris Species 0.000 description 1
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- 241001124569 Lycaenidae Species 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000881 Modified starch Polymers 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000005561 Musa balbisiana Species 0.000 description 1
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 description 1
- 241001467460 Myxogastria Species 0.000 description 1
- 229910052781 Neptunium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 description 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 description 1
- 240000004713 Pisum sativum Species 0.000 description 1
- 235000010582 Pisum sativum Nutrition 0.000 description 1
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010575 Pueraria lobata Nutrition 0.000 description 1
- 244000046146 Pueraria lobata Species 0.000 description 1
- 241000206572 Rhodophyta Species 0.000 description 1
- 235000011449 Rosa Nutrition 0.000 description 1
- 235000005291 Rumex acetosa Nutrition 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000006677 Vicia faba Species 0.000 description 1
- 235000002096 Vicia faba var. equina Nutrition 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052768 actinide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001255 actinides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052767 actinium Inorganic materials 0.000 description 1
- QQINRWTZWGJFDB-UHFFFAOYSA-N actinium atom Chemical compound [Ac] QQINRWTZWGJFDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003282 alkyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000005262 alpha decay Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N americium atom Chemical compound [Am] LXQXZNRPTYVCNG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010828 animal waste Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 1
- 229910052789 astatine Inorganic materials 0.000 description 1
- RYXHOMYVWAEKHL-UHFFFAOYSA-N astatine atom Chemical compound [At] RYXHOMYVWAEKHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004774 atomic orbital Methods 0.000 description 1
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000010504 bond cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 1
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- HGLDOAKPQXAFKI-UHFFFAOYSA-N californium atom Chemical compound [Cf] HGLDOAKPQXAFKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 125000004965 chloroalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 229940099112 cornstarch Drugs 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002050 diffraction method Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 235000004879 dioscorea Nutrition 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 description 1
- 238000000804 electron spin resonance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 230000005442 electron-positron pair Effects 0.000 description 1
- 125000002587 enol group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 125000001033 ether group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004494 ethyl ester group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052730 francium Inorganic materials 0.000 description 1
- KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N francium atom Chemical compound [Fr] KLMCZVJOEAUDNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 1
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 125000000468 ketone group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000002655 kraft paper Substances 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- 108010062085 ligninase Proteins 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000028161 membrane depolarization Effects 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 235000019426 modified starch Nutrition 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 239000010813 municipal solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000010841 municipal wastewater Substances 0.000 description 1
- LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N neptunium atom Chemical compound [Np] LFNLGNPSGWYGGD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 125000002560 nitrile group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 239000010908 plant waste Substances 0.000 description 1
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052699 polonium Inorganic materials 0.000 description 1
- HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N polonium atom Chemical compound [Po] HZEBHPIOVYHPMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 229920000166 polytrimethylene carbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 229940116317 potato starch Drugs 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 229910052705 radium Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N radium atom Chemical compound [Ra] HCWPIIXVSYCSAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 1
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229940100486 rice starch Drugs 0.000 description 1
- 238000007142 ring opening reaction Methods 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 235000003513 sheep sorrel Nutrition 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 108010027322 single cell proteins Proteins 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000003046 sporozoite Anatomy 0.000 description 1
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N uranium Chemical compound [U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U][U] DNYWZCXLKNTFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/14—Preparation of compounds containing saccharide radicals produced by the action of a carbohydrase (EC 3.2.x), e.g. by alpha-amylase, e.g. by cellulase, hemicellulase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08H—DERIVATIVES OF NATURAL MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08H8/00—Macromolecular compounds derived from lignocellulosic materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G1/00—Production of liquid hydrocarbon mixtures from oil-shale, oil-sand, or non-melting solid carbonaceous or similar materials, e.g. wood, coal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
- C10L1/023—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for spark ignition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/02—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only
- C10L1/026—Liquid carbonaceous fuels essentially based on components consisting of carbon, hydrogen, and oxygen only for compression ignition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
- C10L1/04—Liquid carbonaceous fuels essentially based on blends of hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N9/00—Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P19/00—Preparation of compounds containing saccharide radicals
- C12P19/02—Monosaccharides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P3/00—Preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P5/00—Preparation of hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/06—Ethanol, i.e. non-beverage
- C12P7/08—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate
- C12P7/10—Ethanol, i.e. non-beverage produced as by-product or from waste or cellulosic material substrate substrate containing cellulosic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/02—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group
- C12P7/04—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a hydroxy group acyclic
- C12P7/16—Butanols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/40—Preparation of oxygen-containing organic compounds containing a carboxyl group including Peroxycarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P7/00—Preparation of oxygen-containing organic compounds
- C12P7/64—Fats; Fatty oils; Ester-type waxes; Higher fatty acids, i.e. having at least seven carbon atoms in an unbroken chain bound to a carboxyl group; Oxidised oils or fats
- C12P7/6436—Fatty acid esters
- C12P7/649—Biodiesel, i.e. fatty acid alkyl esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1003—Waste materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G2300/00—Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
- C10G2300/10—Feedstock materials
- C10G2300/1011—Biomass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/26—Composting, fermenting or anaerobic digestion fuel components or materials from which fuels are prepared
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
- C10L2290/00—Fuel preparation or upgrading, processes or apparatus therefore, comprising specific process steps or apparatus units
- C10L2290/36—Applying radiation such as microwave, IR, UV
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P2201/00—Pretreatment of cellulosic or lignocellulosic material for subsequent enzymatic treatment or hydrolysis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12P—FERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
- C12P2203/00—Fermentation products obtained from optionally pretreated or hydrolyzed cellulosic or lignocellulosic material as the carbon source
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/30—Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P30/00—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
- Y02P30/20—Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Microbiology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
Abstract
Біомасу (наприклад рослинну біомасу, біомасу тварин і біомасу з міських стічних вод) переробляють із отриманням цінних проміжних сполук і продуктів, таких як енергія, паливо, продукти харчування або матеріали. Наприклад, описані системи, в яких можна застосовувати сировинні матеріали, такі як целюлозні і/або лігноцелюлозні матеріали, для отримання проміжної сполуки або продукту, наприклад, шляхом ферментації.Biomass (eg, plant biomass, animal biomass and urban wastewater biomass) is processed to produce valuable intermediates and products such as energy, fuel, food or materials. For example, systems where raw materials, such as cellulosic and / or lignocellulosic materials, can be used to obtain an intermediate or product, for example by fermentation.
Description
Споріднені заявкиRelated applications
Дана заявка претендує на пріоритет на основі попередньої заявки США Мо 61/305281, поданої 17 лютого 2010 року. Повний опис зазначеної попередньої заявки включено тим самим до даної заявки за допомогою посилання.This application claims priority based on prior application US Mo. 61/305281, filed Feb. 17, 2010. The full description of said prior application is hereby incorporated into this application by reference.
Рівень технікиTechnical level
Целюлозні та лігноцелюлозні матеріали отримують, переробляють і застосовують у великих кількостях для різних цілей. Часто ці матеріали використовують один раз, а потім викидають у вигляді сміття або просто вважають відходами, такими як, наприклад, стічні води, вичавки, тирса та солома.Cellulosic and lignocellulosic materials are obtained, processed and used in large quantities for various purposes. Often these materials are used once and then thrown away as trash or simply considered waste, such as sewage, pomace, sawdust and straw.
Різні целюлозні та лігноцелюлозні матеріали, їхнє використання й застосування були описані в патентах США 7074918, 6448307, 6258876, 6207729, 5973035 та 5952105; і в різних патентних публікаціях, у тому числі "РІВВОО5 МАТЕНІА,5 АМО СОМРОЗБІТЕ5",Various cellulosic and lignocellulosic materials, their uses and applications have been described in US Patents 7,074,918, 6,448,307, 6,258,876, 6,207,729, 5,973,035, and 5,952,105; and in various patent publications, including "RIVVOO5 MATENIA,5 AMO SOMROZBITE5",
РСТ/О52006/010648, поданій 23 березня 2006 року, і "РІВКО.5З МАТЕКІАЇ5 АМОPCT/O52006/010648, submitted on March 23, 2006, and "RIVKO.5Z MATEKIAI5 AMO
СОМРОЗІТЕЗ5", публікації заявки на патент США Мо 2007/0045456.SOMROZITEZ5", publication of the US patent application No. 2007/0045456.
Короткий описBrief description
У цілому, даний винахід відноситься до вуглевод-вмісних матеріалів (наприклад, матеріалів, що являють собою біомасу, або матеріалів, отриманих із біомаси), способів переробки таких матеріалів для зміни їхньої структури і продуктів, виготовлених зі структурно-змінених матеріалів. Багато які зі способів дозволяють отримати матеріали, які можна більш легко утилізувати за допомогою різноманітних мікроорганізмів із отриманням корисних проміжних сполук і продуктів, наприклад, енергії, палива, такого як етанол, їжі або матеріалів.In general, the present invention relates to carbohydrate-containing materials (for example, materials representing biomass or materials obtained from biomass), methods of processing such materials to change their structure, and products made from structurally modified materials. Many of the methods provide materials that can be more easily utilized by a variety of microorganisms to yield useful intermediates and products, such as energy, fuels such as ethanol, food, or materials.
Способи, описані в даній заявці, включають обробку матеріалу біомаси зі зміною його структури шляхом структурно-модифікуючої обробки, відмінної від механічної обробки, наприклад, обробки, обраної з групи, що складається з опромінення, обробки ультразвуком, піролізу, окислювання, парового вибуху, хімічної обробки та їхніх комбінацій, і потім механічну обробку структурно-зміненого матеріалу. У деяких варіантах реалізації, одну або більше з перерахованих стадій повторюють. Наприклад, матеріал можна піддавати структурно- модифікуючій обробці, наприклад, опроміненню, два або більше разів, а в проміжку між структурно-модифікуючими обробками кілька разів обробити матеріал із застосуваннямThe methods described in this application include treating the biomass material with a change in its structure by means of a structure-modifying treatment other than mechanical treatment, for example, a treatment selected from the group consisting of irradiation, sonication, pyrolysis, oxidation, steam explosion, chemical processing and their combinations, and then mechanical processing of the structurally changed material. In some implementations, one or more of the listed stages are repeated. For example, the material can be subjected to a structure-modifying treatment, for example, irradiation, two or more times, and in the interval between the structure-modifying treatments, the material can be treated several times using
Зо механічних методів. У деяких варіантах реалізації, перед структурною модифікацією матеріал біомаси спочатку механічно обробляють, наприклад, із метою подрібнювання. Початкові й наступні механічні обробки можуть бути однаковими (наприклад, розрізання з наступним додатковим розрізанням після опромінення) або можуть бути різними (наприклад, розрізання з наступним перемелюванням після опромінення).From mechanical methods. In some implementations, before the structural modification, the biomass material is first mechanically processed, for example, for the purpose of grinding. The initial and subsequent machining may be the same (e.g., cutting followed by additional cutting after irradiation) or may be different (e.g., cutting followed by grinding after irradiation).
Не бажаючи бути зв'язаними теорією, вважають, що структурно-модифікуюча обробка ослаблює або частково руйнує (наприклад, за рахунок мікротріщин) внутрішню кристалічну структуру матеріалу, а наступна механічна обробка розколює або іншим способом додатково руйнує таку ослаблену структуру. Описана послідовність операцій зменшує стійкість початкової сировини, що забезпечує більш легке перетворення обробленої початкової сировини в продукт, наприклад, паливо. Необов'язкову стадію початкової механічної обробки можна використовувати для підготовки сировинного матеріалу до структурної модифікації, наприклад, за рахунок подрібнювання матеріалу або "розкриття" матеріалу.Without wishing to be bound by theory, it is believed that the structural-modifying treatment weakens or partially destroys (for example, due to microcracks) the internal crystalline structure of the material, and the subsequent mechanical processing splits or otherwise further destroys such a weakened structure. The described sequence of operations reduces the stability of the initial raw material, which provides an easier transformation of the processed initial raw material into a product, for example, fuel. An optional stage of initial machining can be used to prepare the raw material for structural modification, for example, by grinding the material or "opening" the material.
Було виявлено, що загальна потреба в енергії, необхідній для отримання продукту за допомогою процесів, описаних у даному документі, часто нижча, ніж загальна потреба в енергії у випадку аналогічного процесу, який включає тільки структурно-модифікуючу обробку або початкову механічну обробку з наступною структурно-модифікуючою обробкою. Наприклад, коли здійснюють одну або більше механічних обробок після структурно-модифікуючої обробки, структурно-модифікуючу обробку можна виконати при більш низькому рівні енергії при однаковому або кращому сумарному впливі на непіддатливість. У деяких варіантах реалізації, при застосуванні опромінення в початкову сировину можна ввести порівняно низьку дозу, наприклад, менше, ніж 60 Мрад, наприклад, від приблизно 1 Мрад до приблизно 60 Мрад або від приблизно 5 Мрад до приблизно 50 Мрад. Таким чином, процеси, описані в даній заявці, дозволяють отримувати проміжну сполуку або продукт із порівняно низькою вартістю при застосуванні початкової сировини, яка, загалом, важко піддається обробці й робить цей процес енергоємним.It has been found that the total energy required to produce a product using the processes described herein is often lower than the total energy required for a similar process involving only structural modification treatment or initial machining followed by structural modifying treatment. For example, when one or more mechanical treatments are performed after a structural modification treatment, the structural modification treatment can be performed at a lower energy level with the same or better overall effect on ductility. In some embodiments, when applying irradiation to the starting material, a relatively low dose can be introduced, for example, less than 60 Mrad, for example, from about 1 Mrad to about 60 Mrad or from about 5 Mrad to about 50 Mrad. Thus, the processes described in this application allow obtaining an intermediate compound or product with a relatively low cost when using starting materials, which, in general, are difficult to process and make this process energy intensive.
Проте, можна застосовувати широкий діапазон доз опромінення. Наприклад, доза опромінення може становити від приблизно 0,1 Мрад до приблизно 500 Мрад, від приблизно 0,5However, a wide range of radiation doses can be used. For example, the radiation dose can be from about 0.1 Mrad to about 500 Mrad, from about 0.5
Мрад до приблизно 200 Мрад, від приблизно 1 Мрад до приблизно 100 Мрад або від приблизно 5 Мрад до приблизно 60 Мрад. 60 У одному аспекті, винахід являє собою спосіб, що включає механічну обробку початкової сировини зі структурно-модифікованої біомаси, яку піддавали структурно-модифікуючій обробці, обраній із групи, що складається з опромінення (наприклад, електронно-променевого опромінення), обробки ультразвуком, піролізу, окислювання, парового вибуху, хімічної обробки та їхніх комбінацій.Mrad to about 200 Mrad, from about 1 Mrad to about 100 Mrad, or from about 5 Mrad to about 60 Mrad. 60 In one aspect, the invention is a method that includes the mechanical processing of a structurally modified biomass feedstock that has been subjected to a structurally modifying treatment selected from the group consisting of irradiation (e.g., electron beam irradiation), sonication, pyrolysis , oxidation, steam explosion, chemical treatment and their combinations.
Деякі варіанти реалізації винаходу можуть включати один або більше з наступних ознак.Some embodiments of the invention may include one or more of the following features.
Механічна обробка може включати процес, обраний із групи, що складається з розрізання, дроблення, пресування, перемелювання, розрізання та рубання. Дроблення може включати, наприклад, використання молоткового млина, кульового млина, колоїдного млина, конічного або конусного млина, дискового млина, бігункового млина, млина Уайлі або борошномельного млина. У деяких варіантах реалізації, структурне модифікування включає опромінення, наприклад, за допомогою електронного променя, одного або в комбінації з одним або більше інших способів структурно-модифікуючої обробки, описаних у даному документі. Механічну обробку можна виконати при температурі навколишнього середовища або при зниженій температурі, наприклад, як описано в патенті США Мо 12/502629, повний опис якого включений до даної заявки за допомогою посилання. Спосіб може також включати повторне проведення стадій структурної модифікації та механічної обробки один або більше разів. Наприклад, спосіб може включати проведення додаткової структурно-модифікуючої обробки після механічної обробки.Mechanical processing may include a process selected from the group consisting of cutting, crushing, pressing, grinding, cutting, and chopping. Grinding may include, for example, the use of a hammer mill, ball mill, colloid mill, cone or cone mill, disc mill, runner mill, Wiley mill, or flour mill. In some embodiments, the structural modification includes irradiation, for example, with an electron beam, alone or in combination with one or more of the other methods of structural modification processing described herein. Machining can be performed at ambient temperature or at reduced temperature, for example, as described in US Pat. No. 12/502,629, the full disclosure of which is incorporated herein by reference. The method may also include repeating the structural modification and machining steps one or more times. For example, the method may include carrying out additional structural-modifying processing after mechanical processing.
У деяких випадках, початкова сировина з біомаси включає целюлозний або лігноцелюлозний матеріал. Початкова сировина може включати, наприклад, папір, паперову продукцію, деревину, матеріали, споріднені з деревиною, деревностружкову плиту, трави, рисову лушпайку, багасу, бавовну, джут, прядиво, льоноволокно, бамбук, сизаль, манільське прядиво, солому, стержні кукурудзяного качана, кокосові нитки, водорості, морську водорість, мікробні матеріали, змінену целюлозу, наприклад, ацетатцелюлозу, регенеровану целюлозу і т. п. або суміші будь-яких із них.In some cases, the biomass feedstock includes cellulosic or lignocellulosic material. Raw materials may include, for example, paper, paper products, wood, wood-related materials, particleboard, grasses, rice husks, bagasse, cotton, jute, yarn, flax fiber, bamboo, sisal, manila yarn, straw, corn cobs , coir, algae, seaweed, microbial materials, modified cellulose such as cellulose acetate, regenerated cellulose, etc., or mixtures of any of these.
Деякі способи додатково включають об'єднання структурно-модифікованої, механічно обробленої початкової сировини з мікроорганізмом, який утилізує початкову сировину з отриманням проміжної сполуки або продукту, наприклад, енергії, палива, наприклад, спирту, продукту харчування або матеріалу. Такий мікроорганізм може являти собою, наприклад,Some methods further include combining a structurally modified, mechanically processed starting material with a microorganism that utilizes the starting material to obtain an intermediate compound or product, for example, energy, fuel, for example, alcohol, a food product or material. Such a microorganism can be, for example,
Зо бактерію і/або фермент. Спосіб може включати оцукрювання структурно-модифікованої, механічно обробленої початкової сировини і, в деяких випадках, ферментацію продукту оцукрювання.From bacteria and/or enzyme. The method may include saccharification of the structurally modified, mechanically processed starting material and, in some cases, fermentation of the saccharification product.
Структурно-модифікована, механічно оброблена початкова сировина має характеристики, які можуть дозволити їй легко перетворюватися в продукт, наприклад, за допомогою оцукрювання. Наприклад, у деяких випадках, пористість структурно-модифікованої, механічно обробленої початкової сировини становить щонайменше 80 95.A structurally modified, mechanically processed feedstock has characteristics that can allow it to be easily converted into a product, for example by saccharification. For example, in some cases, the porosity of the structurally modified, mechanically treated feedstock is at least 80 95.
Термін "структурне модифікування" початкової сировини, яка являє собою біомасу, використовуваний у даному документі, означає зміну молекулярної структури початкової сировини будь-яким чином, у тому числі, зміну розташування хімічних зв'язків, кристалічної структури або конформації початкової сировини. Зміна може являти собою, наприклад, зміну цілісності кристалічної структури, наприклад, через утворення мікротріщин усередині структури, яке може не проявитися при дифракційних вимірюваннях кристалічності матеріалу. Зазначені зміни в структурній цілісності матеріалу можна визначити опосередковано шляхом вимірювання виходу продукту при різних рівнях структурно-модифікуючої обробки. На додаток або як альтернатива, зміна молекулярної структури може включати зміну надмолекулярної структури матеріалу, окислювання матеріалу, зміну середньої молекулярної маси, зміну середньої кристалічності, зміну площі поверхні, зміну ступеня полімеризації, зміну пористості, зміну ступеня розгалуження, прищеплену сополімеризацію за участю інших матеріалів, зміну розміру кристалічного домену або зміну загального розміру домену. Слід зазначити, що як операція, називана в даному документі "структурно-модифікуючою обробкою", так і механічна обробка служать для структурної модифікації початкової сировини, яка являє собою біомасу. Механічна обробка робить це із застосуванням механічних засобів, тоді як методи структурної модифікації роблять це із застосуванням інших видів енергії (наприклад, випромінювання, ультразвукової енергії чи тепла) або хімічних способів.The term "structural modification" of the starting material, which is biomass, used in this document means changing the molecular structure of the starting material in any way, including changing the arrangement of chemical bonds, crystal structure or conformation of the starting material. The change can be, for example, a change in the integrity of the crystal structure, for example, due to the formation of microcracks inside the structure, which may not be manifested in diffraction measurements of the crystallinity of the material. The specified changes in the structural integrity of the material can be determined indirectly by measuring the yield of the product at different levels of structurally modifying processing. In addition or alternatively, a change in molecular structure may include a change in the supramolecular structure of the material, oxidation of the material, change in average molecular weight, change in average crystallinity, change in surface area, change in the degree of polymerization, change in porosity, change in the degree of branching, graft copolymerization involving other materials, changing the crystal domain size or changing the overall domain size. It should be noted that both the operation referred to in this document as "structural-modifying processing" and mechanical processing serve to structurally modify the initial raw material, which is biomass. Machining does this using mechanical means, while structural modification techniques do this using other types of energy (such as radiation, ultrasonic energy, or heat) or chemical methods.
Якщо не визначено інакше, всі технічні й наукові терміни, застосовувані в даній заявці, мають ті ж значення, які, як правило, має на увазі звичайний фахівець в області техніки, до якої належить даний винахід. Хоча на практиці або при тестуванні даного винаходу можна застосовувати способи й матеріали, подібні або еквівалентні способам і матеріалам, описаним у даній заявці, підходящі способи й матеріали описані нижче. Всі публікації, заявки на патент, 60 патенти та інші посилання, згадані в даній заявці, у повному об'ємі включені до неї за допомогою посилання. У випадку протиріччя, даний опис, включаючи визначення, буде мати визначальне значення. Крім того, матеріали, способи і приклади є тільки ілюстративними й не передбачають обмеження винаходу.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in this application have the same meanings as would normally be understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention relates. Although methods and materials similar or equivalent to those described in this application may be used in the practice or testing of the present invention, suitable methods and materials are described below. All publications, patent applications, 60 patents and other references mentioned in this application are hereby incorporated by reference in their entirety. In case of conflict, this description, including definitions, shall prevail. In addition, the materials, methods, and examples are illustrative only and are not intended to limit the invention.
Інші ознаки та переваги винаходу будуть очевидні з наступного докладного опису і формули винаходу.Other features and advantages of the invention will be apparent from the following detailed description and claims.
Опис кресленьDescription of drawings
Фіг. 1 являє собою структурну схему, що ілюструє конверсію біомаси в продукти та побічні продукти.Fig. 1 is a flow chart illustrating the conversion of biomass into products and by-products.
Фі. 2 являє собою структурну схему, що ілюструє обробку біомаси і застосування обробленої біомаси в процесі ферментації.Fi. 2 is a schematic diagram illustrating the processing of biomass and the use of processed biomass in the fermentation process.
Докладний описDetailed description
Застосовуючи способи, описані в даному документі, біомасу (наприклад, рослинну біомасу, біомасу тварин і біомасу з міських стічних вод) можна обробити з отриманням корисних проміжних сполук і продуктів, таких як описані в даній заявці. Нижче описані системи та процеси, в яких як сировинні матеріали можна використовувати целюлозні і/або лігноцелюлозні матеріали, які легко доступні, але важко піддаються обробці за допомогою таких процесів, як ферментація. Способи, описані в даному документі, включають структурно-модифікуючу обробку матеріалу, що містить біомасу, наприклад, обробку, обрану з групи, що складається з випромінювання, обробки ультразвуком, піролізу, окислювання, парового вибуху, хімічної обробки та їхніх комбінацій, а потім механічну обробку структурно-зміненого матеріалу. У деяких варіантах реалізації, одну або більше з перерахованих стадій проводять повторно.Using the methods described herein, biomass (eg, plant biomass, animal biomass, and municipal wastewater biomass) can be processed to yield useful intermediates and products such as those described herein. Described below are systems and processes in which cellulosic and/or lignocellulosic materials that are readily available but difficult to process using processes such as fermentation can be used as raw materials. The methods described herein include a structurally modifying treatment of the biomass-containing material, such as a treatment selected from the group consisting of radiation, sonication, pyrolysis, oxidation, steam explosion, chemical treatment, and combinations thereof, followed by mechanical processing of structurally modified material. In some implementation options, one or more of the listed stages are repeated.
Наприклад, як далі буде описано нижче, матеріал можна опромінити два або більше разів, а в проміжку між стадіями опромінення здійснити механічну обробку. У деяких варіантах реалізації, матеріал, що містить біомасу, перед структурно-модифікуючою обробкою піддають початковій механічній обробці.For example, as will be further described below, the material can be irradiated two or more times, and in the interval between the irradiation stages, mechanical processing can be carried out. In some implementation options, the material containing biomass is subjected to initial mechanical processing before the structural-modifying treatment.
Системи для обробки біомасиBiomass processing systems
На Фіг. 1 показаний процес 10 перетворення біомаси, зокрема біомаси зі значним вмістом целюлозних і лігноцелюлозних компонентів, у корисні проміжні сполуки та продукти. Процес 10 включає спочатку механічну обробку початкової сировини (12), наприклад, для її подрібнюванняIn Fig. 1 shows the process 10 of converting biomass, in particular biomass with a significant content of cellulosic and lignocellulosic components, into useful intermediate compounds and products. The process 10 includes first mechanical processing of the initial raw material (12), for example, to grind it
Зо 110. Потім механічно оброблену початкову сировину обробляють шляхом структурно- модифікуючої обробки (14) для модифікації її внутрішньої структури, наприклад, за рахунок послаблення або утворення мікротріщин у зв'язках кристалічної структури матеріалу. Далі структурно-модифікований матеріал піддають додатковій механічній обробці (16). Ця механічна обробка може являти собою таку ж механічну обробку, що й початкова, або відрізнятися від неї.From 110. Then, the mechanically processed initial raw material is processed by structural-modifying treatment (14) to modify its internal structure, for example, due to the weakening or formation of microcracks in the bonds of the crystalline structure of the material. Further, the structurally modified material is subjected to additional mechanical processing (16). This machining may be the same or different from the original machining.
Наприклад, початкова обробка може полягати в стадії подрібнювання (наприклад, розрізання) з наступною стадією розрізання, тоді як додаткова обробка може являти собою стадію дроблення або перемелювання.For example, the initial processing may consist of a grinding step (eg, cutting) followed by a cutting step, while the additional processing may be a crushing or grinding step.
Не бажаючи бути зв'язаними теорією, вважають, що структурно-модифікуюча обробка руйнує внутрішню структуру матеріалу, наприклад, за рахунок утворення мікротріщин у його кристалічній структурі. Потім внутрішня структура структурно-модифікованого матеріалу додатково руйнується, наприклад, ламається, розривається або розколюється, при наступній механічній обробці.Without wishing to be bound by theory, it is believed that the structural-modifying treatment destroys the internal structure of the material, for example, due to the formation of microcracks in its crystal structure. Then, the internal structure of the structurally modified material is further destroyed, for example, broken, torn or split, during subsequent mechanical processing.
Далі матеріал можна піддавати додатковій структурно-модифікуючій обробці та механічній обробці за необхідності додаткової структурної зміни (наприклад, зменшення непіддатливості) перед подальшою обробкою.Further, the material can be subjected to additional structural-modifying processing and mechanical processing if additional structural change (for example, reduction of ductility) is necessary before further processing.
Далі оброблений матеріал можна переробити на стадії основної переробки 18, наприклад, оцукрювання і/або ферментації, з отриманням проміжних сполук і продуктів (наприклад, енергії, палива, продуктів харчування та матеріалів). У деяких випадках кінцеву продукцію, отримувану на стадії основної обробки, можна застосовувати напряму, але, в інших випадках, потрібна подальша переробка, яку забезпечує стадія подальшої переробки (20). Наприклад, у випадку спирту, подальша обробка може включати перегонку й, у деяких випадках, денатурування.The treated material can then be further processed in a primary processing step 18, such as saccharification and/or fermentation, to yield intermediate compounds and products (eg, energy, fuel, food and materials). In some cases, the end products obtained from the main processing stage can be used directly, but in other cases, further processing is required, which is provided by the further processing stage (20). For example, in the case of alcohol, further processing may include distillation and, in some cases, denaturation.
На Фіг. 2 показана система 100, в якій здійснюють стадії, описані вище, для обробки біомаси й потім застосування обробленої біомаси в процесі ферментації для отримання спирту.In Fig. 2 shows a system 100 in which the steps described above are carried out to process biomass and then use the processed biomass in a fermentation process to produce alcohol.
Система 100 включає модуль 102, в якому початкову сировину, яка являє собою біомасу, спочатку механічно обробляють (стадія 12, див. вище), модуль 104, в якому механічно оброблену початкову сировину структурно модифікують (стадія 14, див. вище), наприклад, шляхом опромінення, і модуль 106, у якому структурно-модифіковану початкову сировину піддають подальшій механічній обробці (стадія 16, див. вище). Як описано вище, модуль 106 може являти собою модуль того ж типу, що й модуль 102, або являти собою модуль іншого бо типу. У деяких варіантах реалізації структурно-модифіковану початкову сировину можна повернути до модуля 102 для подальшої механічної обробки, а не піддавати її механічній обробці в окремому модулі 106.The system 100 includes a module 102 in which the feedstock, which is biomass, is first mechanically processed (step 12, see above), a module 104, in which the mechanically processed feedstock is structurally modified (step 14, see above), e.g. by irradiation, and module 106, in which the structurally modified starting material is subjected to further mechanical processing (stage 16, see above). As described above, module 106 may be the same type of module as module 102 or may be of a different type. In some embodiments, the structurally modified feedstock may be returned to module 102 for further machining, rather than being machined in a separate module 106 .
Після зазначених обробок, які, за необхідності, можна повторювати багато разів для досягнення необхідних властивостей початкової сировини, оброблену початкову сировину направляють до системи ферментації 108. Змішування можна здійснити під час ферментації, у цьому випадку краще, щоб змішування було порівняно слабким (із низьким зсувом), так щоб звести до мінімуму пошкодження чутливих до зсуву інгредієнтів, таких як ферменти та інші мікроорганізми. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, струминне змішування застосовують, як описано в О55М 61/218832 ії О055М 61/179995, повний опис яких включений до даної заявки за допомогою посилання.After these treatments, which may be repeated many times if necessary to achieve the desired properties of the starting material, the treated starting material is sent to the fermentation system 108. Mixing can be carried out during the fermentation, in which case it is preferable that the mixing is relatively weak (low shear ), so as to minimize damage to shear-sensitive ingredients such as enzymes and other microorganisms. According to some variants of the implementation of the invention, jet mixing is used as described in O55M 61/218832 and O055M 61/179995, the full description of which is included in this application by reference.
Як видно на Фіг. 2, при ферментації утворюється неочищена етанольна суміш, яка надходить до бака витримки 110. Воду або інший розчинник та інші неетанольні компоненти відганяють із неочищеної етанольної суміші в розділювальній колоні 112 і потім етанол переганяють із застосуванням перегінної установки 114, наприклад, ректифікаційної колони.As can be seen in Fig. 2, the fermentation produces a crude ethanol mixture, which enters the holding tank 110. Water or other solvent and other non-ethanol components are distilled from the crude ethanol mixture in a separation column 112, and then the ethanol is distilled using a still 114, such as a distillation column.
Перегонку можна здійснити за допомогою вакуумної дистиляції. На кінцевому етапі етанол можна висушити, застосовуючи молекулярне сито 116, і/або денатурувати за необхідності, і направити кінцеву продукцію на транспортування.Distillation can be carried out using vacuum distillation. At the final stage, the ethanol can be dried using a molecular sieve 116 and/or denatured if necessary, and the final product sent for transport.
У деяких випадках, системи, описані в даній заявці, або їхні компоненти можуть бути розбірними, так що систему можна перевозити (наприклад, залізничним, вантажним або морським транспортом) з одного місця в інше. Описані в даному документі стадії способу можна виконати в одному або більше місцях і в деяких випадках одну або більше стадій можна здійснити при транспортуванні. Така мобільна переробка описана в патенті США Мо 12/374549 і міжнародній заявці Ме УМО 2008/011598, повний опис яких включений до даної заявки за допомогою посилання.In some cases, the systems described in this application or their components may be collapsible, so that the system can be transported (eg, by rail, truck, or sea) from one location to another. The method steps described in this document can be performed at one or more locations, and in some cases, one or more steps can be performed during transportation. Such mobile recycling is described in US Patent No. 12/374549 and International Application No. UMO 2008/011598, the full disclosure of which is incorporated herein by reference.
Описані в даній заявці будь-яку або всі стадії запропонованого способу можна виконати при температурі навколишнього середовища. За необхідності, при виконанні деяких стадій можна застосовувати охолодження і/або нагрівання. Наприклад, початкову сировину можна охолоджувати під час механічної обробки для збільшення її крихкості. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, охолодження застосовують перед початковою механічноюDescribed in this application, any or all stages of the proposed method can be performed at ambient temperature. If necessary, cooling and/or heating can be applied during some stages. For example, the starting material can be cooled during machining to increase its brittleness. According to some variants of the implementation of the invention, cooling is applied before the initial mechanical
Ко) обробкою і/або подальшою механічною обробкою, під час або після неї. Охолодження можна здійснити, як зазначено в патенті 12/502629, повний опис якого включений до даної заявки за допомогою посилання. Більше того, температуру в системі ферментації 108 можна контролювати для інтенсифікації оцукрювання і/або ферментації.Co) processing and/or further mechanical processing, during or after it. Cooling can be accomplished as described in patent 12/502629, the full disclosure of which is incorporated herein by reference. Moreover, the temperature in the fermentation system 108 can be controlled to intensify saccharification and/or fermentation.
Описані вище окремі стадії запропонованих способів, а також застосовувані матеріали, будуть розглянуті далі більш докладно.The separate stages of the proposed methods described above, as well as the materials used, will be considered in more detail below.
Механічна обробкаTooling
Способи механічної обробки початкової сировини можуть включати, наприклад, різання, перемелювання, дроблення, пресування, розрізання або рубання.Methods of mechanical processing of the starting material may include, for example, cutting, grinding, crushing, pressing, cutting or chopping.
У деяких варіантах реалізації, стадія початкової механічної обробки може включати подрібнювання початкової сировини. У деяких випадках, пухку початкову сировину (наприклад, папір, виготовлений із паперових відходів, або просо прутоподібне) спочатку підготовляють шляхом розрізання і/або шинкування. На цій початковій стадії підготовки для видалення з сировинного потоку занадто великих або небажаних об'єктів, таких як, наприклад, камені або цвяхи, можна застосовувати сита і/або магніти.In some implementations, the stage of initial mechanical processing may include grinding of the initial raw material. In some cases, the loose starting material (for example, paper made from paper waste or millet rod) is first prepared by cutting and/or shredding. At this initial stage of preparation, sieves and/or magnets can be used to remove oversized or unwanted objects such as, for example, stones or nails from the raw material stream.
Поряд із таким подрібнюванням, яке можна виконати спочатку і/або пізніше під час обробки, механічна обробка може бути переважною для "розкриття", "створення напруження", руйнування або розпушування матеріалів, які містять біомасу, що робить целюлозні матеріали більш піддатливими розриву ланцюгів і/або руйнуванню кристалічної структури під час структурно-модифікуючої обробки. Відкриті матеріали також можуть більш легко піддаватися окислюванню при опроміненні.Along with such comminution, which may be performed initially and/or later in processing, mechanical processing may be preferred to "open up," "stress," break up, or loosen biomass-containing materials, making the cellulosic materials more susceptible to chain breakage and /or the destruction of the crystal structure during the structure-modifying treatment. Exposed materials can also be more easily oxidized when exposed to radiation.
Як описано вище, після опромінення або іншої структурно-модифікуючої обробки, наступна механічна обробка може розірвати зв'язки всередині структури матеріалу, які були послаблені або містили мікротріщини в результаті структурно-модифікуючої обробки. Таке додаткове руйнування молекулярної структури матеріалу призводить до зниження непіддатливості матеріалу й робить його більш піддатливим перетворенню, наприклад, під дією мікроорганізму, такого як бактерія або фермент.As described above, after irradiation or other structural-modifying treatment, subsequent machining can break bonds within the material structure that have been weakened or contain microcracks as a result of the structural-modifying treatment. Such additional destruction of the molecular structure of the material leads to a decrease in the material's inflexibility and makes it more amenable to transformation, for example, under the action of a microorganism such as a bacterium or an enzyme.
Розрізання/просіюванняCutting/sieving
У деяких варіантах реалізації, початкову сировину або перед структурною модифікацією, або після неї розрізають, наприклад, за допомогою різального інструменту з дисковим ножем. бо Початкову сировину можна також просіяти. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу,In some implementations, the initial raw material either before or after structural modification is cut, for example, using a cutting tool with a disc knife. because the initial raw materials can also be sifted. According to some variants of implementation of the invention,
розрізання початкової сировини й пропущення матеріалу через сито здійснюють одночасно.cutting of the initial raw material and passing the material through the sieve are carried out simultaneously.
За необхідності, початкову сировину можна розрізати перед початковою механічною обробкою (наприклад, розрізанням), наприклад, за допомогою паперознищувальної машини або іншого різального інструменту. У деяких випадках шинкування та розрізання здійснюють за допомогою об'єднаного "комбайна для розрізання та шинкування". Складені комбайни для розрізання та шинкування можна розташувати послідовно, наприклад, два комбайни для розрізання та шинкування можна встановити один за одним, при цьому продукція, що виходить із першого різального пристрою, надходить як завантажувана сировина до другого подрібнювача. Багаторазове проходження через зазначені комбайни для розрізання та шинкування дозволяє зменшити розмір часток і збільшити сумарну площу поверхні.If necessary, the starting material can be cut prior to the initial mechanical processing (eg cutting), for example by means of a paper shredder or other cutting tool. In some cases, chopping and slicing is done using a combined "slicing and chopping machine". Stacked shredders can be arranged in series, for example, two shredders can be installed one behind the other, with the output from the first shredder being fed as feedstock to the second shredder. Repeated passage through the mentioned harvesters for cutting and shredding allows you to reduce the size of the particles and increase the total surface area.
Інші способи механічної обробкиOther methods of mechanical processing
Інші способи механічної обробки початкової сировини включають, наприклад, перемелювання або дроблення. Перемелювання можна здійснити за допомогою, наприклад, молоткового млина, кульового млина, колоїдного млина, конічного або конусного млина, дискового млина, бігувкового млина, млина Уайлі (УМіеу) або борошномельного млина.Other methods of mechanical processing of the initial raw materials include, for example, grinding or crushing. Grinding can be carried out using, for example, a hammer mill, a ball mill, a colloid mill, a cone or cone mill, a disc mill, a roller mill, a Wiley mill (UMieu) or a flour mill.
Перемелювання можна здійснити з застосуванням, наприклад, дробарки різального/ударного типу. Конкретні приклади дробарок включають жорнові дробарки, круглошліфувальні дробарки, кавові млини або гратознімачі. Дроблення або перемелювання можна забезпечити, наприклад, за допомогою штифта, який здійснює зворотно-поступальні рухи, або іншого елемента, як це має місце в штифтовому млині. Інші способи механічної обробки включають механічне поздовжнє різання або механічне розривання, інші способи, у яких до волокон додають тиск, і помел у пневмонічному фрикційному млині. Підходящі методи механічної обробки також включають будь-які інші способи, які продовжують руйнувати внутрішню структуру матеріалу, який попередньо піддається обробці на попередніх стадіях.Grinding can be carried out using, for example, a crusher of the cutting/impact type. Specific examples of crushers include millstone crushers, grinding mills, coffee mills or deburrs. Crushing or grinding can be provided, for example, by means of a reciprocating pin or other element, as in a pin mill. Other mechanical processing methods include mechanical slitting or mechanical tearing, other methods in which pressure is applied to the fibers, and grinding in a pneumatic friction mill. Suitable machining methods also include any other method that continues to destroy the internal structure of the material that is pre-treated in the previous stages.
Підходящі дробарки різального/ударного типу включають дробарки, комерційно доступні в компанії ІКА Умогк5 під торгівельними марками АТО Апаїувзіз Сгіпаеєг і М10 Опімегзаї! Сгіпаег. Такі дробарки включають металеві молотки й леза, які обертаються з великою швидкістю (наприклад, більше, ніж 30 м/сек або навіть більше, ніж 50 м/сек) усередині дробильної камери.Suitable shear/impact type crushers include those commercially available from IKA Umogk5 under the ATO Apaiuvziz Sgipaeeg and M10 Opimegzai! Scipage. Such crushers include metal hammers and blades that rotate at high speeds (eg, greater than 30 m/sec or even greater than 50 m/sec) inside the crushing chamber.
Під час такої технологічної операції дробильна камера може мати температуру навколишнього середовища або її можна остудити, наприклад, за допомогою води або сухого льоду.During such a technological operation, the crushing chamber can be at ambient temperature or it can be cooled, for example, with water or dry ice.
Умови обробкиProcessing conditions
Початкову сировину можна механічно обробити в сухому стані, гідратованому стані (наприклад, при вмісті абсорбованої води до 10 відсотків за масою) або у вологому стані, наприклад, при вмісті води від приблизно 10 відсотків до приблизно 75 відсотків за масою. У деяких випадках початкову сировину можна механічно обробити в газовому середовищі (такому як потік або атмосфера газу, відмінного від повітря), наприклад, у кисні чи азоті або паровому середовищі.The starting material can be mechanically processed in a dry state, a hydrated state (eg, with an absorbed water content of up to 10 percent by weight), or a wet state, for example, with a water content of from about 10 percent to about 75 percent by weight. In some cases, the starting material can be mechanically processed in a gaseous medium (such as a stream or atmosphere of a gas other than air), such as oxygen or nitrogen or a vapor medium.
Загалом, переважно піддавати початкову сировину механічній обробці по суті в сухому стані (наприклад, при вмісті абсорбованої води менше, ніж 10 відсотків за масою, і переважно менше, ніж п'ять відсотків за масою), оскільки сухі волокна стають більш тендітними і, таким чином, більш легко піддаються структурному руйнуванню. Згідно з переважними варіантами реалізації винаходу, по суті суху, структурно-модифіковану початкову сировину дроблять, застосовуючи дробарку різального/ударного типу.In general, it is preferable to machine the starting material in a substantially dry state (eg, with an absorbed water content of less than 10 percent by weight, and preferably less than five percent by weight) because dry fibers become more brittle and thus thus, are more easily susceptible to structural destruction. According to preferred embodiments of the invention, essentially dry, structurally modified raw materials are crushed using a cutting/impact type crusher.
Однак, згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, початкову сировину можна диспергувати в рідині й перемелювати у вологому стані. Рідина переважно являє собою рідке середовище, в якому оброблена початкова сировина буде додатково переробленою, наприклад, оцукреною. Загалом, переважно, щоб мокрий помел був завершений до додавання до рідкого середовища яких-небудь інгредієнтів, чутливих до зсуву або нагрівання, таких як ферменти й поживні речовини, оскільки мокрий помел являє собою процес, загалом, із порівняно високим зсувом. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, устаткування для мокрого помелу включає пристрій ротор/статор. Машини для мокрого помелу включають колоїдні й конусні млини, які комерційно доступні в компанії ІКА Умогк5, Уілмінгтон, ПівнічнаHowever, according to some embodiments of the invention, the starting material can be dispersed in a liquid and ground in a wet state. The liquid is preferably a liquid medium in which the processed raw material will be further processed, for example, sugared. In general, it is preferred that the wet grinding be completed before any shear or heat sensitive ingredients such as enzymes and nutrients are added to the liquid medium, as wet grinding is generally a relatively high shear process. According to some variants of the implementation of the invention, the equipment for wet grinding includes a rotor/stator device. Wet grinding machines include colloid and cone mills, which are commercially available from IKA Umogk5, Wilmington, N.C.
Кароліна (м/млу.їкаивза.сот).Karolina (m/mlu.ikaivza.sot).
За необхідності, лігнін можна видалити з будь-якої початкової сировини, що його містить.If necessary, lignin can be removed from any feedstock containing it.
Крім того, щоб сприяти руйнуванню початкової сировини, згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, початкову сировину можна остудити перед опроміненням і/або механічною обробкою, під час або після неї, як зазначено в патенті 12/502629, повний опис якого включений до даної заявки за допомогою посилання. На додаток або як альтернатива, початкову сировину можна обробити за допомогою тепла, хімічної сполуки (наприклад, мінеральної кислоти, основи або бо сильного окислювача, такого як гіпохлорит натрію) і/або ферменту. Однак, згідно з багатьма варіантами реалізації винаходу, такі додаткові способи обробки не є необхідними завдяки ефективному зниженню непіддатливості, яке забезпечене комбінацією механічної обробки та структурно-модифікуючої обробки.In addition, to facilitate destruction of the starting material, according to some embodiments of the invention, the starting material can be cooled before, during or after irradiation and/or machining, as described in patent 12/502629, the full disclosure of which is included in this application under using a link. Additionally or alternatively, the starting material can be treated with heat, a chemical compound (eg, a mineral acid, a base, or a strong oxidizing agent such as sodium hypochlorite) and/or an enzyme. However, according to many variants of implementation of the invention, such additional processing methods are not necessary due to the effective reduction of inflexibility, which is provided by a combination of mechanical processing and structural-modifying processing.
Властивості обробленої початкової сировиниProperties of processed raw materials
Системи механічної обробки можна виконати з можливістю отримання сировинних потоків із певними характеристиками, такими як, наприклад, питомі об'ємні щільності, максимальні розміри, відношення довжини волокон до ширини або відношення площ поверхні.Machining systems can be made with the ability to obtain raw material streams with certain characteristics, such as, for example, specific bulk densities, maximum dimensions, fiber length to width ratio or surface area ratio.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, площа поверхні за методом Брунауера-According to some variants of the implementation of the invention, the surface area according to the Brunauer method
Еммета-Теллера (ВЕТ) механічно обробленого матеріалу, який містить біомасу, становить більше, ніж 0,1 м-/г, наприклад, більше, ніж 0,25 м-/г, більше, ніж 0,5 м-/г, більше, ніж 1,0 ме/г, більше, ніж 1,5 ме/г, більше, ніж 1,75 мет, більше, ніж 5,0 мг/г, більше, ніж 10 мг/г, більше, ніж 25 мг/г, більше, ніж 35 мг/г, більше, ніж 50 м2/г, більше, ніж 60 ме/г, більше, ніж 75 мг/г, більше, ніж 100 мг/г, більше, ніж 150 мг/г, більше, ніж 200 мет або навіть більше, ніж 250 м2/г.Emmett-Teller (VET) of mechanically treated material containing biomass is greater than 0.1 m-/g, for example, greater than 0.25 m-/g, greater than 0.5 m-/g, more than 1.0 me/g, more than 1.5 me/g, more than 1.75 me, more than 5.0 mg/g, more than 10 mg/g, more than 25 mg/g, more than 35 mg/g, more than 50 m2/g, more than 60 me/g, more than 75 mg/g, more than 100 mg/g, more than 150 mg/ g, more than 200 met or even more than 250 m2/g.
Пористість механічно обробленої початкової сировини перед структурною модифікацією або після неї може становити, наприклад, більше, ніж 20 відсотків, більше, ніж 25 відсотків, більше, ніж 35 відсотків, більше, ніж 50 відсотків, більше, ніж 60 відсотків, більше, ніж 70 відсотків, наприклад, більше, ніж 80 відсотків, більше, ніж 85 відсотків, більше, ніж 90 відсотків, більше, ніж 92 відсотки, більше, ніж 94 відсотки, більше, ніж 95 відсотків, більше, ніж 97,5 відсотків, більше, ніж 99 відсотків, або навіть більше, ніж 99,5 відсотків.The porosity of the machined starting material before or after structural modification may be, for example, greater than 20 percent, greater than 25 percent, greater than 35 percent, greater than 50 percent, greater than 60 percent, greater than 70 percent, for example, more than 80 percent, more than 85 percent, more than 90 percent, more than 92 percent, more than 94 percent, more than 95 percent, more than 97.5 percent, more, than 99 percent, or even more than 99.5 percent.
У цілому, пористість і площа поверхні матеріалу, визначені за методом ВЕТ, зростають після кожної механічної обробки й після структурної модифікації.In general, the porosity and surface area of the material, determined by the VET method, increase after each mechanical processing and after structural modification.
Якщо матеріал, що містить біомасу, є волокнистим, у деяких варіантах реалізації, волокна механічно обробленого матеріалу можуть мати порівняно велике середнє відношення довжини до діаметра (наприклад, більше, ніж 20 до Ії) навіть після того, як матеріал неодноразово піддавався механічній обробці. Крім того, волокна можуть мати порівняно невелику довжину і/або вузький діапазон розподілу відношення довжини до діаметра.If the biomass-containing material is fibrous, in some embodiments, the fibers of the machined material may have a relatively large average length-to-diameter ratio (eg, greater than 20 to Ii) even after the material has been repeatedly machined. In addition, the fibers may have a relatively short length and/or a narrow range of length-to-diameter distribution.
У даній заявці середні величини ширини волокон (наприклад, діаметр) являють собою величини, визначені оптичними методами шляхом випадкового вибору приблизно 5000 волокон. Середні величини довжини волокон являють собою скоректовані значення довжина -In this application, the average values of the width of the fibers (for example, the diameter) are the values determined by optical methods by randomly selecting approximately 5000 fibers. The average values of the length of the fibers represent the corrected values of the length -
Зо зважена довжина. Площі поверхні за методом ВЕТ (Брунауера, Еммета й Теллера) являють собою площі багатоточкові поверхні, і пористість являє собою пористість, визначену способом ртутної порометрії.Z weighted length. Surface areas according to the Brunauer, Emmett and Teller method are multipoint surface areas, and porosity is porosity determined by mercury porometry.
Якщо матеріал, що містить біомасу, є волокнистим, середнє відношення довжини до діаметра волокон механічно обробленого матеріалу може становити, наприклад, більше, ніж 8/1, наприклад, більше, ніж 10/1, більше, ніж 15/1, більше, ніж 20/1, більше, ніж 25/1, або більше, ніж 50/1. Середня довжина волокон може становити, наприклад, від приблизно 0,5 мм до 2,5 мм, наприклад, від приблизно 0,75 мм до 1,0 мм, і середня ширина (наприклад, діаметр) волокон може становити, наприклад, від приблизно 5 мкм до 50 мкм, наприклад, від приблизно 10 мкм до 30 мкм.If the biomass-containing material is fibrous, the average length-to-diameter ratio of the fibers of the mechanically treated material may be, for example, greater than 8/1, for example, greater than 10/1, greater than 15/1, greater than 20/1, greater than 25/1, or greater than 50/1. The average length of the fibers may be, for example, from about 0.5 mm to 2.5 mm, for example, from about 0.75 mm to 1.0 mm, and the average width (e.g., diameter) of the fibers may be, for example, from about 5 μm to 50 μm, for example, from about 10 μm to 30 μm.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, в яких матеріал, що містить біомасу, є волокнистим, стандартне відхилення довжини волокон механічно обробленого матеріалу може становити менше, ніж 60 відсотків відносно середньої довжини волокна, наприклад, менше, ніж 50 відсотків, менше, ніж 40 відсотків, менше, ніж 25 відсотків, менше, ніж 10 відсотків, менше, ніж 5 відсотків, або навіть менше, ніж 1 відсоток відносно середньої довжини.According to some embodiments of the invention, in which the biomass-containing material is fibrous, the standard deviation of the fiber length of the machined material may be less than 60 percent relative to the average fiber length, e.g., less than 50 percent, less than 40 percent , less than 25 percent, less than 10 percent, less than 5 percent, or even less than 1 percent relative to the average length.
УщільненняConsolidation
Ущільнені матеріали можна обробити з застосуванням будь-яких способів, описаних у даній заявці. Механічно оброблену початкову сировину з низькою об'ємною щільністю можна ущільнити з отриманням продукту, який має більш високу об'ємну щільність. Наприклад, сировинний матеріал із об'ємною щільністю 0,05 г/см" можна ущільнити шляхом герметизації матеріалу в порівняно газонепроникній структурі, наприклад, мішку, зробленому з поліетилену, або мішку, зробленому з перемежованих шарів поліетилену та нейлону, і потім відкачування захопленого газу, наприклад, повітря, з такої структури. Після відкачування повітря з описаної структури, об'ємна щільність матеріалу може становити, наприклад, більше, ніж 0,3 г/смуУ, наприклад, 0,5 г/смУ, 0,6 г/см3, 0,7 г/см? або більше, наприклад, 0,85 г/сму. Після ущільнення продукт можна обробити будь-яким способом, описаним у даному документі. Таке ущільнення може бути переважним при необхідності транспортування матеріалу в інше місце, наприклад, віддалене виробниче підприємство, де зазначений матеріал можна додати до розчину, наприклад, із метою оцукрювання або ферментації матеріалу. Будь-який матеріал, описаний у даному документі, можна ущільнити, наприклад, для транспортування і зберігання, а потім 60 "розкрити" для подальшої обробки за допомогою одного або більше способів, описаних у даній заявці. Ущільнення розглянуте, наприклад, у заявці на патент США Мо 12/429045, повний опис якої включений до даної заявки за допомогою посилання.Compacted materials can be processed using any of the methods described in this application. Mechanically processed raw materials with a low bulk density can be compacted to obtain a product that has a higher bulk density. For example, a raw material with a bulk density of 0.05 g/cm" can be compacted by sealing the material in a relatively gas-tight structure, such as a bag made of polyethylene or a bag made of interleaved layers of polyethylene and nylon, and then pumping out the entrapped gas , e.g., air, from such a structure After the air has been pumped out of the described structure, the bulk density of the material may be, for example, greater than 0.3 g/cmU, e.g., 0.5 g/cmU, 0.6 g/ cm3, 0.7 g/cm? or more, e.g. 0.85 g/cm3. After compaction, the product may be processed by any method described herein. Such compaction may be preferred if the material needs to be transported to another location, e.g. , a remote manufacturing facility where the specified material can be added to a solution, for example, to saccharify or ferment the material Any material described herein can be compacted, for example, for transport and storage, and then 6 0 "open" for further processing using one or more methods described in this application. Sealing is considered, for example, in US patent application Mo 12/429045, the full description of which is incorporated herein by reference.
Структурно-модифікуюча обробкаStructural and modifying processing
Початкову сировину піддають одній або більше структурно-модифікуючим обробкам для модифікації її структури шляхом, наприклад, зменшення середньої молекулярної маси початкової сировини, зміни кристалічної структури початкової сировини (наприклад, за рахунок утворення мікротріщин усередині структури, які можуть змінити або не змінити кристалічність, виміряну дифракційними методами) і/або збільшення площі поверхні і/або пористості початкової сировини. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, структурна модифікація зменшує молекулярну масу початкової сировини і/або підвищує рівень її окислювання.The starting material is subjected to one or more structure-modifying treatments to modify its structure by, for example, reducing the average molecular weight of the starting material, changing the crystalline structure of the starting material (for example, due to the formation of microcracks inside the structure, which may or may not change the crystallinity measured by diffraction methods) and/or increasing the surface area and/or porosity of the initial raw material. According to some variants of implementation of the invention, structural modification reduces the molecular weight of the initial raw material and/or increases its oxidation level.
Процеси, що модифікують структуру початкової сировини, включають один або більше процесів, обраних із опромінення, обробки ультразвуком, окислювання, піролізу, хімічної обробки (наприклад, обробки кислотою або основою) і парового вибуху. У деяких переважних варіантах реалізації, структуру модифікують за допомогою процесу, який включає опромінення.Processes modifying the structure of the starting material include one or more processes selected from irradiation, sonication, oxidation, pyrolysis, chemical treatment (eg, acid or base treatment) and steam explosion. In some preferred embodiments, the structure is modified by a process that includes irradiation.
При застосуванні опромінення такий процес може додатково включати одну або більше обробок, обраних із обробки ультразвуком, окислювання, піролізу, хімічної обробки й парового вибуху.When irradiation is used, such a process may further include one or more treatments selected from sonication, oxidation, pyrolysis, chemical treatment, and steam explosion.
Обробка випромінюваннямRadiation treatment
Опромінення зазначеної комбінації може включати вплив на комбінацію прискореними електронами, такими як електрони з енергією більше, ніж приблизно 2 МеВ, 4 МеВ, 6 МеВ, або навіть більше, ніж приблизно 8 МеВ, наприклад, від приблизно 2,0 до 8,0 МеВ або від приблизно 4,0 до 6,0 МеВ. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, електрони прискорюються, наприклад, до швидкості більше, ніж 75 відсотків від швидкості світла, наприклад, більше, ніж 85, 90, 95 або 99 відсотків від швидкості світла.Irradiating said combination may include exposing the combination to accelerated electrons, such as electrons having energies greater than about 2 MeV, 4 MeV, 6 MeV, or even greater than about 8 MeV, such as from about 2.0 to 8.0 MeV or from about 4.0 to 6.0 MeV. According to some embodiments of the invention, the electrons are accelerated, for example, to a speed greater than 75 percent of the speed of light, for example, greater than 85, 90, 95, or 99 percent of the speed of light.
У деяких випадках, опромінення здійснюють при потужності дози більше, ніж приблизно 0,25 Мрад на сек, наприклад, більше, ніж приблизно 0,5; 0,75; 1,0; 1,5; 2,0 або навіть більше, ніж приблизно 2,5 Мрад на сек. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, опромінення здійснюють при потужності дози в діапазоні від 5,0 до 1500,0 кілорад/годину, наприклад, у діапазоні від 10,0 до 750,0 кілорад/годину або в діапазоні від 50,0 до 350,0 кілорад/годину.In some cases, the irradiation is carried out at a dose rate greater than about 0.25 Mrad per second, for example, greater than about 0.5; 0.75; 1.0; 1.5; 2.0 or even greater than about 2.5 Mrad per sec. According to some variants of implementation of the invention, irradiation is carried out at a dose rate in the range from 5.0 to 1500.0 kilorads/hour, for example, in the range from 10.0 to 750.0 kilorads/hour or in the range from 50.0 to 350 .0 kilorad/hour.
Зо Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, опромінення (із застосуванням будь-якого джерела випромінювання або комбінації джерел) здійснюють до одержання матеріалом дози щонайменше 0, Мрад, щонайменше 0,5 Мрад, наприклад, щонайменше 1,0 Мрад, щонайменше 2,5 Мрад, щонайменше 5,0 Мрад, щонайменше 10,0 Мрад, щонайменше 60 Мрад або щонайменше 100 Мрад. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, опромінення здійснюють до отримання матеріалом дози від приблизно 0,1 Мрад до приблизно 500 Мрад, від приблизно 0,5 Мрад до приблизно 200 Мрад, від приблизно 1 Мрад до приблизно 100 Мрад або від приблизно 5 Мрад до приблизно 60 Мрад. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, застосовують порівняно низьку дозу випромінювання, наприклад, менше, ніж 60 Мрад.According to some variants of the implementation of the invention, irradiation (using any radiation source or a combination of sources) is carried out until the material receives a dose of at least 0, Mrad, at least 0.5 Mrad, for example, at least 1.0 Mrad, at least 2.5 Mrad , at least 5.0 Mrad, at least 10.0 Mrad, at least 60 Mrad or at least 100 Mrad. According to some embodiments of the invention, irradiation is carried out until the material receives a dose from about 0.1 Mrad to about 500 Mrad, from about 0.5 Mrad to about 200 Mrad, from about 1 Mrad to about 100 Mrad, or from about 5 Mrad to about 60 Mrad. According to some variants of the implementation of the invention, a relatively low dose of radiation is used, for example, less than 60 Mrad.
Опромінення можна застосовувати стосовно будь-якої проби, яка є сухою чи мокрою або навіть диспергованою в рідині, такій як вода. Наприклад, можна опромінювати целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал, у якому менше, ніж приблизно 25 відсотків за масою відносно зазначеного матеріалу становлять поверхні, змочені рідиною, такою як вода. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, здійснюють опромінення целюлозного і/або лігноцелюлозного матеріалу, в якому жоден компонент зазначеного матеріалу не змочений рідиною, такою як вода.Irradiation can be applied to any sample that is dry or wet or even dispersed in a liquid such as water. For example, cellulosic and/or lignocellulosic material may be irradiated in which less than about 25 percent by weight of said material is surface wetted by a liquid such as water. According to some variants of implementation of the invention, cellulosic and/or lignocellulosic material is irradiated, in which no component of the specified material is wetted with a liquid, such as water.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, будь-яка обробка, описана в даному документі, відбувається, якщо целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал залишається сухим, як при придбанні або після його висушування, наприклад, за допомогою нагрівання і/або зниженого тиску. Наприклад, згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал містить менше, ніж приблизно п'ять відсотків за масою утримуваної води, виміряної при 25 "С і при п'ятдесяти відсотках відносної вологості.According to some embodiments of the invention, any processing described herein occurs if the cellulosic and/or lignocellulosic material remains dry, either upon purchase or after drying, for example, by heating and/or reduced pressure. For example, according to some embodiments of the invention, the cellulosic and/or lignocellulosic material contains less than about five percent by weight of retained water, measured at 25 "C and at fifty percent relative humidity.
Опромінення можна застосовувати при одночасному впливі на целюлозний і/або лігноцелюлозний матеріал повітрям, повітрям, збагаченим киснем, або навіть самим киснем, або при знаходженні матеріалу, що опромінюється, в атмосфері інертного газу, такого як азот, аргон чи гелій. За необхідності максимального окислювання, використовують окисне середовище, таке як повітря або кисень, і оптимізують відстань від джерела випромінювання, щоб максимально збільшити утворення хімічно активного газу, наприклад, озону і/або оксидів азоту.Irradiation can be applied by simultaneously exposing the cellulosic and/or lignocellulosic material to air, oxygen-enriched air, or even oxygen itself, or by exposing the irradiated material to an inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, or helium. If maximum oxidation is required, an oxidizing medium such as air or oxygen is used and the distance from the radiation source is optimized to maximize the formation of a chemically active gas such as ozone and/or nitrogen oxides.
Опромінення можна застосовувати при тиску більше, ніж приблизно 2,5 атмосфери, 60 наприклад, більше, ніж 5, 10, 15, 20, або навіть більше, ніж приблизно 50 атмосфер.Irradiation can be applied at pressures greater than about 2.5 atmospheres, 60 for example, greater than 5, 10, 15, 20, or even greater than about 50 atmospheres.
Опромінення можна здійснювати з застосуванням іонізуючого випромінювання, такого як гамма-промені, рентгенівські промені, ультрафіолетове випромінювання високої енергії, таке як ультрафіолетове С випромінювання з довжиною хвилі від приблизно 100 нм до приблизно 280 нм, пучок частинок, такий як промінь електронів, повільних нейтронів або альфа-частинок.Irradiation can be performed using ionizing radiation such as gamma rays, X-rays, high energy ultraviolet radiation such as ultraviolet C radiation with a wavelength of from about 100 nm to about 280 nm, a particle beam such as a beam of electrons, slow neutrons, or alpha particles.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, опромінення включає два або більше джерел випромінювання, таких як гамма-промені й промінь електронів, які можна застосовувати в будь- якому порядку або одночасно.According to some variants of implementation of the invention, irradiation includes two or more sources of radiation, such as gamma rays and an electron beam, which can be applied in any order or simultaneously.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, для опромінення описаних матеріалів застосовують енергію, яка знаходиться в матеріалі, який випускає електрон зі своєї атомної орбіталі.According to some variants of implementation of the invention, the energy contained in the material, which releases an electron from its atomic orbital, is used to irradiate the described materials.
Таке випромінювання можна забезпечити за допомогою (1) важких заряджених часток, таких як альфа-частки або протони, (2) електронів, отриманих, наприклад, при бета-розпаді або за допомогою електронно-променевих прискорювачів, або (3) електромагнітного випромінювання, наприклад, гамма-променів, рентгенівських променів або ультрафіолетових променів. У одному підході, для опромінення початкової сировини можна застосовувати випромінювання, викликане радіоактивними речовинами. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, будь-яку комбінацію від (1) до (3) способу можна використовувати в будь-якому порядку або одночасно.Such radiation can be provided by (1) heavy charged particles such as alpha particles or protons, (2) electrons produced, for example, by beta decay or by electron beam accelerators, or (3) electromagnetic radiation, e.g. , gamma rays, X-rays or ultraviolet rays. In one approach, radiation caused by radioactive substances can be used to irradiate the starting material. According to some variants of implementation of the invention, any combination of (1) to (3) of the method can be used in any order or simultaneously.
У деяких випадках, коли є бажаним розрив ланцюга і/або є потрібною функціоналізація полімерного ланцюга, можна використовувати частки, більш важкі, ніж електрони, такі як протони, ядра гелію, йони аргону, йони кремнію, йони неону, йони вуглецю, йони фосфору, йони кисню або йони азоту. За необхідності розриву ланцюга з розкриттям циклу, для посилення цього розриву можна використовувати позитивно заряджені частки завдяки їхнім властивостям кислот Льюіса.In some cases where chain scission is desired and/or functionalization of the polymer chain is desired, particles heavier than electrons can be used, such as protons, helium nuclei, argon ions, silicon ions, neon ions, carbon ions, phosphorus ions, oxygen ions or nitrogen ions. If chain scission with ring opening is required, positively charged particles can be used to enhance this scission due to their Lewis acid properties.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, середньочисленна молекулярна маса (Мкг) опроміненої біомаси нижча, ніж середньочисленна молекулярна маса біомаси перед опроміненням ("Ммі) на більше, ніж приблизно 10 відсотків, наприклад, на 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50 відсотків, на 60 відсотків або навіть на більше, ніж приблизно 75 відсотків.According to some embodiments of the invention, the number average molecular weight (Mkg) of the irradiated biomass is lower than the number average molecular weight of the biomass before irradiation ("Mmi") by more than about 10 percent, for example, by 15, 20, 25, 30, 35, 40 , 50 percent, 60 percent, or even greater than about 75 percent.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, початкова середньочисленна молекулярна маса (перед опроміненням) становить від приблизно 200000 до приблизно 3200000, наприклад,According to some embodiments of the invention, the initial number average molecular weight (before irradiation) is from about 200,000 to about 3,200,000, e.g.
Ко) від приблизно 250000 до приблизно 1000000, або від приблизно 250000 до приблизно 700000, а середньочисленна молекулярна маса після опромінення становить від приблизно 50000 до приблизно 200000, наприклад, від приблизно 60000 до приблизно 150000, або від приблизно 70000 до приблизно 125000. Однак, згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, наприклад, після всестороннього опромінення, середньочисленна молекулярна маса може становити менше, ніж приблизно 10000, або навіть менше, ніж приблизно 5000.Co) from about 250,000 to about 1,000,000, or from about 250,000 to about 700,000, and the number average molecular weight after irradiation is from about 50,000 to about 200,000, such as from about 60,000 to about 150,000, or from about 70,000 to about 125,000. However, according to some embodiments of the invention, for example, after comprehensive irradiation, the number average molecular weight may be less than about 10,000, or even less than about 5,000.
У деяких випадках, опромінена біомаса містить целюлозу, кристалічність ("С2) якої нижча за кристалічність (101) целюлози в біомасі перед опроміненням. Наприклад, (Сг) може бути нижчою за ("Сі) на більше, ніж приблизно 10 відсотків, наприклад, на 15, 20, 25, 30, 35, 40, або навіть на більше, ніж приблизно 50 відсотків.In some cases, the irradiated biomass contains cellulose whose crystallinity ("C2) is lower than the crystallinity (101) of the cellulose in the biomass before irradiation. For example, (Cg) may be lower than ("Si) by more than about 10 percent, e.g. by 15, 20, 25, 30, 35, 40, or even more than about 50 percent.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, початковий індекс кристалічності (до опромінення) становить від приблизно 40 до приблизно 87,5 відсотків, наприклад, від приблизно 50 до приблизно 75 відсотків або від приблизно 60 до приблизно 70 відсотків, а індекс кристалічності після опромінення становить від приблизно 10 до приблизно 50 відсотків, наприклад, від приблизно 15 до приблизно 45 відсотків або від приблизно 20 до приблизно 40 відсотків. Однак, згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, наприклад, після всебічного опромінення, індекс кристалічності може бути нижчим за 5 відсотків. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, матеріал після опромінення по суті є аморфним.According to some embodiments of the invention, the initial crystallinity index (before irradiation) is from about 40 to about 87.5 percent, such as from about 50 to about 75 percent or from about 60 to about 70 percent, and the crystallinity index after irradiation is from about 10 to about 50 percent, such as about 15 to about 45 percent or about 20 to about 40 percent. However, according to some embodiments of the invention, for example, after comprehensive irradiation, the crystallinity index may be lower than 5 percent. According to some variants of implementation of the invention, the material after irradiation is essentially amorphous.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, рівень окислювання (702) опроміненої біомаси вищий за рівень окислювання (Ої) біомаси до опромінення. Більш високий рівень окислювання матеріалу може сприяти його диспергувальності, здатності до набрякання і/або розчинності, а також посиленню піддатливості матеріалу хімічному, ферментативному або біологічному впливу. Опромінений матеріал, що містить біомасу, може мати більше гідроксильних груп, альдегідних груп, кетонових груп, ефірних груп або карбоксильних груп, які можуть підвищити його гідрофільність.According to some variants of implementation of the invention, the oxidation level (702) of the irradiated biomass is higher than the oxidation level (Oi) of the biomass before irradiation. A higher level of oxidation of the material can contribute to its dispersibility, swelling ability and/or solubility, as well as increase the susceptibility of the material to chemical, enzymatic or biological influence. Irradiated biomass-containing material may have more hydroxyl groups, aldehyde groups, ketone groups, ether groups, or carboxyl groups, which can increase its hydrophilicity.
Іонізуюче опроміненняIonizing radiation
Кожна форма опромінення іонізує біомасу за рахунок певних взаємодій, які визначаються енергією випромінювання. Важкі заряджені частки в основному іонізують матерію за рахунок кулонівського розсіювання; крім того, ці взаємодії створюють швидкі електрони, які можуть додатково іонізувати матерію. Альфа-частинки ідентичні ядру атома гелію й утворюються при бо альфа-розпаді різних радіоактивних ядер, таких як ізотопи вісмуту, полонію, астату, радону,Each form of irradiation ionizes biomass due to certain interactions, which are determined by the radiation energy. Heavy charged particles mainly ionize matter due to Coulomb scattering; in addition, these interactions create fast electrons that can further ionize matter. Alpha particles are identical to the nucleus of a helium atom and are formed during the alpha decay of various radioactive nuclei, such as isotopes of bismuth, polonium, astatine, radon,
францію, радію, деяких актинідів, таких як актиній, торій, уран, нептуній, кюрій, каліфорній, америцій і плутоній.francium, radium, some actinides such as actinium, thorium, uranium, neptunium, curium, californium, americium, and plutonium.
При використанні часток, вони можуть бути нейтральними (незарядженими), позитивно зарядженими або негативно зарядженими. Будучи зарядженими, заряджені частки можуть містити один позитивний чи негативний заряд або кілька зарядів, наприклад, один, два, три або навіть чотири чи більше заряди. У прикладах, у яких потрібен розрив ланцюга, позитивно заряджені частки можуть бути переважними, частково завдяки їхній кислотній природі. При використанні часток, їхня маса може дорівнювати масі електрона в стані спокою або перевищувати її, наприклад, у 500, 1000, 1500, 2000 або більше, наприклад, 10000 або навіть 100000 разів. Наприклад, маса часток може становити від приблизно 1 атомної одиниці до приблизно 150 атомних одиниць, наприклад, від приблизно 1 атомної одиниці до приблизно 50 атомних одиниць або від приблизно 1 до приблизно 25, наприклад, 1, 2, 3, 4, 5, 10, 12 або 15 атомних одиниць. Прискорювачі, які застосовуються для прискорення часток, можуть бути електростатичними постійного струму, електродинамічними постійного струму, радіочастотними лінійними, магнітоїндуктивними лінійними або безперервним випромінюванням. Наприклад, уWhen using particles, they can be neutral (uncharged), positively charged, or negatively charged. Being charged, charged particles may contain one positive or negative charge or multiple charges, such as one, two, three, or even four or more charges. In examples where chain termination is required, positively charged particles may be preferred, due in part to their acidic nature. When particles are used, their mass can be equal to or greater than the rest mass of the electron, for example 500, 1000, 1500, 2000 or more, for example 10,000 or even 100,000 times. For example, the mass of the particles can be from about 1 atomic unit to about 150 atomic units, for example, from about 1 atomic unit to about 50 atomic units, or from about 1 to about 25, for example, 1, 2, 3, 4, 5, 10 , 12 or 15 atomic units. Accelerators used to accelerate particles can be electrostatic direct current, electrodynamic direct current, radio frequency linear, magneto-inductive linear, or continuous radiation. For example, in
ІВА, Бельгія можна придбати циклотронний тип прискорювачів, такий як система КподоїгопФ), при цьому в КОЇ, тепер ІВА Іпдивігіа!) можна придбати прискорювачі постійного струму, такі якIVA, Belgium can purchase cyclotron type accelerators such as the KpodoihopF system), while in KOI, now IVA Ipdivigia!) DC accelerators such as
БупатігопФ. Типові йони і йонні прискорювачі розглянуті публікаціях Іпігодисіогу МисіеагBupatigopF. Typical ions and ion accelerators are discussed in the publications of Ipigodisiogu Mysieag
РНузісв, Кеппеїйп 5. Ктапе, дойп У/Ієу 4 5опв, Іпс. (1988), Ківі Ргеїес, РІ2ІКА В 6 (1997) 4, 177- 206, Спи, Мат Т., "Омег/ем ої Гідн-оп Веат Тпегару" Соіїмтбрив-Опіо, ІСВО-ІАЕА Меевіїпо, 18-20 березня 2006 року, мага, У. еї аі!., " АКетаїйіпд-Рназе-Росивзеай ІН-ОТІ ог Неаму-Іоп МеаісаїRnuzisv, Keppeiip 5. Ktape, doip U/Ieu 4 5opv, Ips. (1988), Kiwi Regies, RI2ICA V 6 (1997) 4, 177-206, Spie, Mat T., "Omega/em oi Hydn-op Veat Tpegaru" Soimtbriv-Opio, ISVO-IAEA Meeviipo, March 18-20, 2006 year, maga, U. ei ai!., " AKetaiiipd-Rnaze-Rosivzeai IN-OTI og Neamu-Iop Meaisai
Ассеїегайог5" Ргосеєдіпд5 ої ЕРАС 2006, Единбург, Шотландія) і І еапег, С.М. еї аї., "Зіаїи5 ої Те зЗирегсопашйсіїпа ЕСЕ Іоп Неаму Мепив" Ргосеєдіпав5 ої ЕРАС 2000, Відень, Австрія.Asseiegayog5" Rgoseedipd5 oi ERAS 2006, Edinburgh, Scotland) and I eapeg, S.M. ei ai., "Ziaii5 oi Te zZyregsopashysiipa ESE Iop Neamu Mepyv" Rgoseedipav5 oi ERAS 2000, Vienna, Austria.
Електрони взаємодіють через кулонівське розсіювання і гальмівне випромінювання, яке виникає при зміні швидкості електронів. Електрони можна отримати за допомогою радіоактивних ядер, які піддаються бета-розпаду, таких як ізотопи йоду, цезію, технецію та іридію. Альтернативно, як джерело електронів можна застосовувати електронну гармату завдяки її термоелектронній емісії.Electrons interact through Coulomb scattering and bremsstrahlung, which occurs when the speed of electrons changes. Electrons can be obtained from radioactive nuclei that undergo beta decay, such as isotopes of iodine, cesium, technetium, and iridium. Alternatively, an electron gun can be used as a source of electrons due to its thermoelectron emission.
Електромагнітне випромінювання взаємодіє за рахунок трьох процесів: фотоелектричногоElectromagnetic radiation interacts due to three processes: photoelectric
Зо поглинання, комптонівського розсіювання та народження електронно-позитронних пар.From absorption, Compton scattering and creation of electron-positron pairs.
Домінуючу взаємодію визначають за енергією падаючого випромінювання та атомного числа матеріалу. Підсумовуючий результат взаємодій, які вносять вклад у поглинене випромінювання, в целюлозному матеріалі можна виразити за допомогою показника поглинання на одиницю маси (див. "Іопігайоп Кадіайноп" у РСТ/ОЗ2007/022719).The dominant interaction is determined by the energy of the incident radiation and the atomic number of the material. The summative result of the interactions that contribute to the absorbed radiation in the cellulosic material can be expressed using the absorption index per unit mass (see "Iopigayop Kadiainop" in PCT/OZ2007/022719).
Електромагнітне випромінювання, залежно від довжини хвилі, можна розбити на такі підкласи, як гамма-промені, рентгенівські промені, ультрафіолетові промені, інфрачервоні промені, мікрохвилі або радіохвилі.Electromagnetic radiation, depending on the wavelength, can be broken down into subclasses such as gamma rays, X-rays, ultraviolet rays, infrared rays, microwaves, or radio waves.
Перевага гамма-випромінювання полягає в значній глибині проникнення в різний матеріал, що міститься в зразку. Джерела гамма-променів включають радіоактивні ядра, такі як ізотопи кобальту, кальцій, технецію, хрому, галію, індію, йоду, заліза, криптону, самарію, селену, натрію, талію та ксенону.The advantage of gamma radiation lies in the significant depth of penetration into various materials contained in the sample. Sources of gamma rays include radioactive nuclei such as isotopes of cobalt, calcium, technetium, chromium, gallium, indium, iodine, iron, krypton, samarium, selenium, sodium, thallium, and xenon.
Джерела рентгенівських променів включають зіткнення пучків електронів із металевими мішенями, такими як вольфрам чи молібден або сплави, або компактні джерела світла, такі як джерела, вироблені в промисловому масштабі компанією І упсеап.X-ray sources include collisions of electron beams with metal targets such as tungsten or molybdenum or alloys, or compact light sources such as those produced on an industrial scale by the Upseap company.
Джерела ультрафіолетового випромінювання включають дейтерієві або кадмієві лампи.Sources of ultraviolet radiation include deuterium or cadmium lamps.
Джерела інфрачервоного випромінювання включають сапфірові, цинкові або керамічні лампи з селенистими вікнами.Infrared sources include sapphire, zinc, or ceramic lamps with selenium windows.
Джерела мікрохвиль включають клістрони, радіочастотні джерела Слевіна або джерела атомних променів, у яких використовують газоподібні водень, кисень або азот.Microwave sources include klystrons, radio frequency Slevin sources, or atomic beam sources that use gaseous hydrogen, oxygen, or nitrogen.
Електронний проміньElectron beam
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, як джерело випромінювання застосовують електронний промінь. Електронний промінь має переваги, пов'язані з високими потужностями дози випромінювання (наприклад, 1, 5 або навіть 10 Мрад на секунду), високою продуктивністю, більш слабким утриманням і меншими обмеженнями стосовно устаткування. Електрони також можуть бути більш ефективними в стимулюванні розриву ланцюга. Крім того, глибина проникнення електронів із енергіями від 4 до 10 МеВ може становити від 5 до 30 мм або більше, наприклад, 40 мм.According to some variants of the implementation of the invention, an electron beam is used as a radiation source. The electron beam has the advantages of high radiation dose rates (eg, 1, 5, or even 10 Mrad per second), high performance, weaker containment, and fewer equipment constraints. Electrons may also be more effective in promoting chain breakage. In addition, the penetration depth of electrons with energies from 4 to 10 MeV can be from 5 to 30 mm or more, for example, 40 mm.
Електронні пучки можна створити, наприклад, за допомогою електростатичних генераторів, каскадних генераторів, трансформаторних генераторів, низькоенергетичних прискорювачів зі бо скануючою системою, низькоенергетичних прискорювачів із лінійним катодом, лінійних прискорювачів та імпульсних прискорювачів. Електрони можна використовувати як джерело іонізуючого випромінювання, наприклад, для порівняно тонких штабелів матеріалів, наприклад, менше, ніж 0,5 дюйма, наприклад, менше, ніж 0,4 дюйма, 0,3 дюйма, 0,2 дюйма, або менше, ніж 0,1 дюйма. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, енергія кожного електрона в електронному промені становить від приблизно 0,3 МеВ до приблизно 2,0 МеВ (мільйон електрон-вольтів), наприклад, від приблизно 0,5 МеВ до приблизно 1,5 МеВ або від приблизно 0,7 Мев до приблизно 1,25 МеВ.Electron beams can be generated, for example, using electrostatic generators, cascade generators, transformer generators, low-energy bo-scanning accelerators, low-energy linear cathode accelerators, linear accelerators, and pulse accelerators. Electrons can be used as a source of ionizing radiation, for example, for relatively thin material stacks, for example, less than 0.5 inches, for example, less than 0.4 inches, 0.3 inches, 0.2 inches, or less than 0.1 inch. According to some embodiments of the invention, the energy of each electron in the electron beam is from about 0.3 MeV to about 2.0 MeV (million electron volts), for example, from about 0.5 MeV to about 1.5 MeV or from about 0.7 MeV to about 1.25 MeV.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, середні енергії електронів, які застосовуються для обробки матеріалу, що містить біомасу, можуть становити 0,05 с або більше (наприклад, 0,10 с або більше, 0,2 с або більше, 0,3 с або більше, 0,4 с або більше, 0,5 с або більше, 0,6 с або більше, 0,7 с або більше, 0,8 с або більше, 0,9 с або більше, 0,99 с або більше, 0,9999 с або більше), де с відповідає швидкості світла у вакуумі.According to some embodiments of the invention, the average electron energies used to process the biomass-containing material may be 0.05 s or more (eg, 0.10 s or more, 0.2 s or more, 0.3 s or more 0.4 s or more 0.5 s or more 0.6 s or more 0.7 s or more 0.8 s or more 0.9 s or more 0.99 s or more, 0.9999 s or more), where s corresponds to the speed of light in a vacuum.
Пристрої для електронно-променевого опромінення можна придбати в компанії оп ВеатDevices for electron-beam irradiation can be purchased from Op Veat
Арріїсайопв, І оцмаїіп-Іа-Меиме, Бельгія або в компанії Тйап Согрогайоп, Сан-Дієго, Каліфорнія.Arrisaiopv, I otsmaiip-Ia-Meime, Belgium or at Thiap Sogrogaiop Company, San Diego, California.
Типові енергії електронів можуть становити 1 МеВ, 2 МеВ, 4,5 МеВ, 7,5 МеВ або 10 МеВ.Typical electron energies can be 1 MeV, 2 MeV, 4.5 MeV, 7.5 MeV, or 10 MeV.
Потужність типового пристрою для електронно-променевого опромінення може становити 1 кВт, 5 кВт, 10 кВт, 20 кВт, 50 кВт, 100 кВт, 250 кВт або 500 кВт, 1000 кВт або навіть 1500 кВт чи більше. Ефективність деполяризації суспензії початкової сировини залежить від застосовуваної енергії електронів і застосовуваної дози, тоді як тривалість впливу залежить від потужності та дози. Типові дози можуть приймати значення 1 кГр, 5 кГр, 10 кГр, 20 кГр, 50 кГр, 100 кГр, 200 кГр, 500 кГр, 1000 кГр, 1500 кГр або 2000 кГр.The power of a typical electron beam irradiation device can be 1 kW, 5 kW, 10 kW, 20 kW, 50 kW, 100 kW, 250 kW or 500 kW, 1000 kW or even 1500 kW or more. The depolarization efficiency of the feedstock suspension depends on the applied electron energy and the applied dose, while the duration of exposure depends on the power and dose. Typical doses can be 1 kGy, 5 kGy, 10 kGy, 20 kGy, 50 kGy, 100 kGy, 200 kGy, 500 kGy, 1000 kGy, 1500 kGy, or 2000 kGy.
Вибір оптимального рішення при розгляді технічних характеристик потужності пристрою для електронно-променевого опромінення включає вартість функціонування, капітальні витрати, амортизаційні витрати й габарити пристрою. Вибір оптимального рішення при розгляді рівнів експозиційної дози електронно- променевого опромінення може бути оснований на витратах на енергію й екологічну безпеку, й турботу про здоров'я (навколишнє середовище, безпека, здоров'я). Вибір оптимального рішення при розгляді енергії електронів включає витрати на енергію; тут, більш низька енергія електронів може бути переважною при стимулюванні деполімеризації суспензії певної початкової сировини (див., наприклад, Воиспага, еї аї, Се ПшозеChoosing the optimal solution when considering the technical characteristics of the power of the device for electron beam irradiation includes the cost of operation, capital costs, depreciation costs and dimensions of the device. The choice of the optimal solution when considering exposure dose levels of electron beam exposure can be based on energy costs and environmental safety and health care (environment, safety, health). Choosing the optimal solution when considering electron energy includes energy costs; here, the lower electron energy may be predominant in stimulating the suspension depolymerization of certain feedstocks (see, e.g., Voispaga, ei ai, Se Psose
Коо) (2006) 13: 601-610).Koo) (2006) 13: 601-610).
Може бути переважним здійснити подвійний прохід електронно-променевого випромінювання, щоб забезпечити більш ефективний процес деполімеризації. Наприклад, пристрій для транспортування початкової сировини може направляти початкову сировину (в сухій або суспензійній формі) вниз і в зворотному напрямку відносно початкового напрямку транспортування. Системи з подвійним проходом дозволяють обробляти більш густі суспензії початкової сировини й можуть забезпечити більш рівномірну деполімеризацію по всій товщині суспензії початкової сировини.It may be preferable to perform a double pass of electron beam radiation to ensure a more efficient depolymerization process. For example, a feedstock transport device may direct the feedstock (in dry or slurried form) down and in a reverse direction relative to the initial transport direction. Dual-pass systems allow for thicker feedstock suspensions to be handled and can provide more uniform depolymerization throughout the feedstock suspension thickness.
За допомогою пристрою для електронно-променевого опромінення можна створити або нерухомий промінь, або скануючий промінь. Скануючий промінь може бути переважним за рахунок великої довжини розгорнення сканування й високих швидкостей сканування, оскільки ці властивості ефективно замінять велику ширину нерухомого променя. Крім того, доступні ширини розгортки становлять 0,5 м, 1 м, 2 м або більше.With the help of an electron beam irradiation device, you can create either a stationary beam or a scanning beam. A scanning beam can be advantageous due to its long scan sweep length and high scan speeds, as these properties will effectively replace a large fixed beam width. In addition, available sweep widths are 0.5m, 1m, 2m or more.
Пучки іонних частокBeams of ion particles
Можна використовувати частки, більш важкі, ніж електрони, для опромінення вуглеводів або матеріалів, що містять вуглеводи, наприклад, целюлозних матеріалів, лігноцелюлозних матеріалів, крохмалистих матеріалів або сумішей будь-яких із перерахованих вище матеріалів та інших речовин, описаних у даному документі. Наприклад, можна використовувати протони, ядра гелію, іони аргону, іони кремнію, іони неону, іони вуглецю, іони фосфору, іони кисню або іони азоту. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, частки, більш важкі, ніж електрони, можуть викликати більше число розривів ланцюга. У деяких випадках позитивно заряджені частки можуть викликати більше число розривів ланцюга, ніж негативно заряджені частки, внаслідок їхньої кислотності.Particles heavier than electrons can be used to irradiate carbohydrates or materials containing carbohydrates, such as cellulosic materials, lignocellulosic materials, starchy materials, or mixtures of any of the above materials and other materials described herein. For example, protons, helium nuclei, argon ions, silicon ions, neon ions, carbon ions, phosphorus ions, oxygen ions or nitrogen ions can be used. According to some embodiments of the invention, particles heavier than electrons can cause a greater number of chain breaks. In some cases, positively charged particles can cause more chain breaks than negatively charged particles due to their acidity.
Пучки більш важких часток можна створити, наприклад, застосовуючи лінійні прискорювачі або циклотрони. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, енергія кожної частки в пучку становить від приблизно 1,0 МеВ/атомна одиниця до приблизно 6000 МеВ/атомна одиниця, наприклад, від приблизно З МеВ/атомна одиниця до приблизно 4,800 МеВ/атомна одиниця або від приблизно 10 МеВ/атомна одиниця до приблизно 1000 МеВ/атомна одиниця.Beams of heavier particles can be created, for example, using linear accelerators or cyclotrons. According to some embodiments of the invention, the energy of each particle in the beam is from about 1.0 MeV/atomic unit to about 6,000 MeV/atomic unit, for example, from about 3 MeV/atomic unit to about 4,800 MeV/atomic unit or from about 10 MeV/atomic unit to about 1000 MeV/atomic unit.
Обробка пучком іонів докладно розглянута в патенті США Мо 12/417699, повний опис якого включений до даної заявки за допомогою посилання. бо Електромагнітне випромінюванняIon beam processing is discussed in detail in US Patent No. 12/417,699, the full description of which is incorporated herein by reference. because electromagnetic radiation
Згідно з варіантами реалізації винаходу, в яких опромінення здійснюють за допомогою електромагнітного випромінювання, енергія на фотон (у електрон-вольтах) електромагнітного випромінювання може становити, наприклад, більше, ніж 102 еВ, наприклад, більше, ніж 103, 107, 105, 105 або навіть більше, ніж 107 еВ. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, енергія на фотон електромагнітного випромінювання становить від 107 до 107, наприклад, від 105 до 105 еВ. Частота електромагнітного випромінювання може становити, наприклад, більше, ніж 1015 Гц, більше, ніж 1077 Гц, 10718, 1079, 1020 або навіть більше, ніж 107! Гц. Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, частота електромагнітного випромінювання становить від 1078 до 1022 Гц, наприклад, від 1079 до 102! Гц.According to the variants of implementation of the invention, in which irradiation is carried out with the help of electromagnetic radiation, the energy per photon (in electron volts) of electromagnetic radiation can be, for example, more than 102 eV, for example, more than 103, 107, 105, 105 or even more than 107 eV. According to some variants of implementation of the invention, the energy per photon of electromagnetic radiation is from 107 to 107, for example, from 105 to 105 eV. The frequency of electromagnetic radiation can be, for example, greater than 1015 Hz, greater than 1077 Hz, 10718, 1079, 1020 or even greater than 107! Hz. According to some variants of implementation of the invention, the frequency of electromagnetic radiation is from 1078 to 1022 Hz, for example, from 1079 to 102! Hz.
Комбінації різних способів обробки опроміненнямCombinations of different methods of radiation treatment
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, застосовують два або більше джерела випромінювання, наприклад, два або більше йонізуючих випромінювань. Наприклад, зразки можна обробити в будь-якому порядку за допомогою електронного променя, а потім гамма- випромінюванням і УФ світлом з довжинами хвиль від приблизно 100 нм до приблизно 280 нм.According to some variants of implementation of the invention, two or more sources of radiation are used, for example, two or more ionizing radiations. For example, samples can be treated in any order with an electron beam followed by gamma radiation and UV light with wavelengths from about 100 nm to about 280 nm.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, зразки обробляють із застосуванням трьох джерел йонізуючого випромінювання, наприклад, за допомогою електронного променя, гамма- випромінювання та УФ світла високої енергії.According to some variants of implementation of the invention, samples are processed using three sources of ionizing radiation, for example, using an electron beam, gamma radiation, and high-energy UV light.
Гасіння і регульована функціоналізація біомасиExtinction and regulated functionalization of biomass
Після обробки за допомогою одного або більше видів іонізуючого випромінювання, таких як фотонне випромінювання (наприклад, рентгенівські промені або гамма-промені), електронно- променеве опромінення або опромінення частинками, більш важкими, ніж електрони, які позитивно або негативно заряджені (наприклад, протони або іони вуглецю), будь-які з сумішей вуглевод-вмісних матеріалів і неорганічних матеріалів, описані в даному документі, стають іонізованими; тобто вони містять радикали на рівнях, які можна визначити за допомогою спектрометра електронного спінового резонансу. Сучасна практична межа визначення радикалів становить приблизно 10!" спінових квантових чисел при кімнатній температурі. Після іонізації будь-який матеріал, що містить біомасу й попередньо іонізований, можна погасити для зниження рівня радикалів у іонізованій біомасі, наприклад, так щоб радикали більше не визначалися за допомогою спектрометра електронного спінового резонансу. Наприклад,After treatment with one or more types of ionizing radiation, such as photon radiation (such as X-rays or gamma rays), electron beam irradiation, or irradiation with particles heavier than electrons that are positively or negatively charged (such as protons or carbon ions), any of the mixtures of carbohydrate-containing materials and inorganic materials described in this document become ionized; that is, they contain radicals at levels that can be determined using an electron spin resonance spectrometer. The current practical limit of detection of radicals is about 10!" spin quantum numbers at room temperature. After ionization, any material containing biomass and pre-ionized can be quenched to reduce the radical level in the ionized biomass, for example, so that radicals are no longer detected by using an electron spin resonance spectrometer. For example,
Зо радикали можна погасити шляхом накладання на біомасу достатнього тиску і/або шляхом приведення в контакт із іонізованою біомасою текучого середовища, такою як газ або рідина, що реагує з радикалами (гасить їх). Застосування газу або рідини для щонайменше сприяння гасінню радикалів також дає можливість операторові контролювати функціоналізацію іонізованої біомаси, забезпечуючи необхідну кількість і тип функціональних груп, таких як карбоксильні групи, енольні групи, альдегідні групи, нітрогрупи, нітрильні групи, аміногрупи, алкільні аміногрупи, алкільні групи, хлоралкільні групи або хлорфторалкільні групи. У деяких випадках, таке гасіння може підвищити стабільність деяких із іонізованих матеріалів, що містять біомасу. Наприклад, гасіння може підвищити стійкість біомаси до окислювання.The radicals can be quenched by applying sufficient pressure to the biomass and/or by bringing the biomass into contact with an ionized fluid such as a gas or liquid that reacts with the radicals (quench them). The use of a gas or liquid to at least aid radical quenching also allows the operator to control the functionalization of the ionized biomass by providing the desired amount and type of functional groups such as carboxyl groups, enol groups, aldehyde groups, nitro groups, nitrile groups, amino groups, alkyl amino groups, alkyl groups, chloroalkyl groups or chlorofluoroalkyl groups. In some cases, such quenching can increase the stability of some of the ionized biomass-containing materials. For example, quenching can increase the resistance of biomass to oxidation.
Функціоналізація шляхом гасіння може також покращити розчинність будь-якої біомаси, описаної в даному документі, може підвищити її термічну стабільність, що може бути важливим при промисловому виробництві композицій і може покращити утилізацію матеріалу різними мікроорганізмами. Наприклад, функціональні групи, введені при гасінні в матеріал, що містить біомасу, можуть діяти як рецепторні ділянки для приєднання мікроорганізмами, наприклад, для посилення гідролізу целюлози під дією різних мікроорганізмів.Functionalization by quenching can also improve the solubility of any biomass described herein, can increase its thermal stability, which can be important in the industrial production of the compositions, and can improve the utilization of the material by various microorganisms. For example, functional groups introduced during quenching into a material containing biomass can act as receptor sites for attachment by microorganisms, for example, to enhance the hydrolysis of cellulose under the action of various microorganisms.
Якщо іонізована біомаса залишається в атмосфері, вона буде окислятися, наприклад, до ступеня, при якому в результаті реакції з атмосферним киснем утворюються карбоксильні групи.If the ionized biomass remains in the atmosphere, it will oxidize, for example, to the extent that it reacts with atmospheric oxygen to form carboxyl groups.
У випадку застосування деяких матеріалів, таке окислювання є бажаним, оскільки воно може полегшити подальше розбивання молекулярної ваги вуглевод-вмісної біомаси, і окислені групи, наприклад, карбоксильні групи, можуть сприяти підвищенню розчинності й, у деяких випадках, утилізації мікроорганізмами. Однак, оскільки такі радикали можуть "жити" протягом деякого часу після опромінення, наприклад, довше, ніж 1 день, 5 днів, 30 днів, З місяці, 6 місяців або навіть довше, ніж 1 рік, властивості матеріалу можуть продовжувати змінюватися з часом, що, в деяких випадках, може бути небажаним.In the case of some materials, such oxidation is desirable because it can facilitate further molecular weight breakdown of the carbohydrate-containing biomass, and oxidized groups, such as carboxyl groups, can contribute to increased solubility and, in some cases, utilization by microorganisms. However, since such radicals can "live" for some time after exposure, for example, longer than 1 day, 5 days, 30 days, 3 months, 6 months or even longer than 1 year, the properties of the material can continue to change over time. which, in some cases, may be undesirable.
Виявлення радикалів в опромінених пробах методом спектроскопії електронного спінового резонансу і час життя радикалів у таких пробах розглянуті в публікаціях Вагіоїоцна зі співавторами, РПпузіс5 іп Меадісіпе апа Віоіоду, 46 (2001), 461-471 і в Вапоїоца зі співавторами,The detection of radicals in irradiated samples by the electron spin resonance spectroscopy method and the lifetime of radicals in such samples are considered in the publications of Vagioiotsa et al.
Кадіаноп Ргоїесіоп Юозітеїгу, Мої. 84, МоМе 1-4, рр. 293-296 (1999), зміст кожної з яких включений до даної заявки за допомогою посилання.Kadianop Rgoiesiop Juoziteigu, Moi. 84, MoMe 1-4, pp. 293-296 (1999), the content of each of which is incorporated into this application by reference.
Обробка ультразвуком, піроліз, осислювання 60 Одну або більше технологічних операцій, обраних із обробки ультразвуком, піролізу і/або окислювання, можна застосовувати для структурної модифікації механічно обробленої початкової сировини. Будь-який із зазначених процесів можна застосовувати окремо або в комбінації один із одним і/або з опроміненням. Такі процеси докладно розглянуті в заявці на патент США Мо 12/429045, повний опис якої включений до даної заявки за допомогою посилання.Sonication, Pyrolysis, Agglomeration 60 One or more process operations selected from sonication, pyrolysis, and/or oxidation may be applied to structurally modify the mechanically treated feedstock. Any of these processes can be used alone or in combination with each other and/or with irradiation. Such processes are discussed in detail in US patent application Mo 12/429045, the full description of which is incorporated herein by reference.
Інші процесиOther processes
Паровий вибух можна застосовувати окремо, без яких-небудь процесів, описаних у даній заявці або в комбінації з будь-яким із процесів, описаних у даній заявці.Steam explosion can be used alone, without any of the processes described in this application or in combination with any of the processes described in this application.
Можна застосовувати будь-які методи обробки, описані в даній заявці, при тиску, вищому або нижчому за нормальний земний атмосферний тиск. Наприклад, будь-який процес, у якому використовують випромінювання, обробку ультразвуком, окислювання, піроліз, паровий вибух або комбінації будь-яких із перерахованих вище процесів для отримання матеріалів, що містять вуглевод, можна здійснити при високому тиску, який може підвищити швидкості реакції.Any of the processing methods described in this application can be applied at pressures above or below normal Earth atmospheric pressure. For example, any process that uses radiation, sonication, oxidation, pyrolysis, steam explosion, or combinations of any of the above to produce hydrocarbon-containing materials can be carried out at high pressures that can increase reaction rates.
Наприклад, будь-який процес або комбінацію процесів можна виконати при тиску, більшому, ніж приблизно 25 МПа, наприклад, більшому, ніж 50 МПа, 75 МПа, 100 МПа, 150 МПа, 200 МПа, 250 МПа, 350 МПа, 500 МПа, 750 МПа, 1000 МПа, або більшому, ніж 1500 МПа.For example, any process or combination of processes can be performed at a pressure greater than about 25 MPa, such as greater than 50 MPa, 75 MPa, 100 MPa, 150 MPa, 200 MPa, 250 MPa, 350 MPa, 500 MPa, 750 MPa, 1000 MPa, or greater than 1500 MPa.
Основні процесиBasic processes
ОцукрюванняSugaring
Для того, щоб перетворити оброблену початкову сировину в форму, яку можна легко піддати ферментації, в деяких варіантах реалізації целюлозу в початковій сировині спочатку гідролізують до низькомолекулярних вуглеводів, таких як цукри, за допомогою оцукрюючого агента, наприклад, ферменту; зазначений процес називається оцукрюванням. У деяких варіантах реалізації, оцукрюючий агент включає кислоту, наприклад, мінеральну кислоту. При застосуванні кислоти можуть утворитися побічні продукти, які є токсичними для мікроорганізмів, у цьому випадку зазначений процес може додатково включати видалення такого роду побічних продуктів. Видалення можна здійснити, використовуючи активований вуглець, наприклад, активоване деревне вугілля, або інші підходящі методи.In order to convert the processed feedstock into a form that can be easily fermented, in some embodiments the cellulose in the feedstock is first hydrolyzed to low molecular weight carbohydrates such as sugars using a saccharifying agent such as an enzyme; this process is called saccharification. In some embodiments, the sweetening agent includes an acid, such as mineral acid. By-products that are toxic to microorganisms may be formed when the acid is used, in which case the process may further include the removal of such by-products. Removal can be accomplished using activated carbon, such as activated charcoal, or other suitable methods.
Матеріали, які включають целюлозу, обробляють ферментом, наприклад, шляхом комбінування матеріалу й ферменту в розчиннику, наприклад, у водному розчині.Materials that include cellulose are treated with an enzyme, for example, by combining the material and the enzyme in a solvent, such as an aqueous solution.
Зо Ферменти і організми, що руйнують біомасу, які розкладають біомасу, таку як целюлозна іабо лігнінова частини біомаси, містять або виробляють різні ферменти (целюлази), що розкладають клітковину, лігнінази або різні метаболіти з маленькими молекулами, що руйнують біомасу. Такі ферменти можуть являти собою сукупність ферментів, які діють синергічно й розкладають кристалічну целюлозу або лігнінові частини біомаси. Приклади ферментів, що розкладають клітковину, включають: ендоглюканази, целобіогідролази і целобіази (В- глюкозидази). Целюлозний субстрат спочатку гідролізують за допомогою ендоглюканаз у випадкових положеннях, отримуючи олігомерні проміжні сполуки. Зазначені проміжні сполуки являють собою субстрати для екзо-розщеплюючих глюканаз, таких як целобіогідролаза, які використовуються для отримання целобіози з кінцевих груп целюлозного полімеру. Целобіоза являє собою водорозчинний 1,4-зв'язаний димер глюкози. У остаточному підсумку целобіаза розщеплює целобіозу з утворенням глюкози.zo Biomass-degrading enzymes and organisms that degrade biomass, such as cellulosic or lignin parts of biomass, contain or produce various fiber-degrading enzymes (cellulases), ligninases, or various biomass-degrading small-molecule metabolites. Such enzymes can represent a set of enzymes that act synergistically and break down crystalline cellulose or lignin parts of biomass. Examples of fiber-degrading enzymes include: endoglucanases, cellobiohydrolases, and cellobiases (B-glucosidases). The cellulosic substrate is first hydrolyzed by endoglucanases in random positions, obtaining oligomeric intermediate compounds. These intermediate compounds are substrates for exo-cleaving glucanases, such as cellobiohydrolase, which are used to obtain cellobiose from the end groups of the cellulose polymer. Cellobiose is a water-soluble 1,4-linked dimer of glucose. Ultimately, cellobiase breaks down cellobiose to form glucose.
ФерментаціяFermentation
Мікроорганізми можуть продукувати ряд корисних проміжних сполук і продуктів за допомогою ферментації низькомолекулярних цукрів, отримуваних при оцукрюванні оброблених матеріалів, що являють собою біомасу. Наприклад, у результаті ферментації або інших біопроцесів можуть утворюватися спирти, органічні кислоти, вуглеводні, водень, білки або суміші будь-яких із перерахованих вище матеріалів.Microorganisms can produce a number of useful intermediate compounds and products with the help of fermentation of low-molecular sugars obtained during the saccharification of processed materials representing biomass. For example, fermentation or other bioprocesses can produce alcohols, organic acids, hydrocarbons, hydrogen, proteins, or mixtures of any of the above materials.
Дріжджі й бактерії 7утотопа5, наприклад, можна застосовувати для ферментації або конверсії. Інші мікроорганізми розглянуті в розділі Матеріали, представленому нижче.Yeasts and bacteria of the 7utotope5, for example, can be used for fermentation or conversion. Other microorganisms are discussed in the Materials section below.
Оптимальний рН для дріжджів становить від приблизно 4 до 5, тоді як оптимальний рН для 2утотопах становить від приблизно 5 до 6. Типовий час ферментації становить від приблизно 24 до 96 годин при температурах у діапазоні від 26"С до 40"С, однак термофільні мікроорганізми надають перевагу більш високим температурам.The optimum pH for yeast is about 4 to 5, while the optimum pH for 2utopahs is about 5 to 6. Typical fermentation times are about 24 to 96 hours at temperatures ranging from 26"C to 40"C, however, thermophilic microorganisms prefer higher temperatures.
Можна використовувати пересувні бродильні чани, як описано в попередній заявці на патентMobile fermentation tanks can be used as described in the previous patent application
США Мо 60/832735, тепер уже опублікованій міжнародній заявці Мо УМО 2008/011598. Подібним чином, устаткування для оцукрювання може бути пересувним. Крім того, оцукрювання і/або ферментацію можна частково чи повністю здійснювати під час транспортування.US Mo. 60/832735, now published international application Mo. UMO 2008/011598. Similarly, sugaring equipment can be mobile. In addition, saccharification and/or fermentation can be partially or completely carried out during transportation.
Подальша обробкаFurther processing
Перегонка бо Після ферментації текучі середовища, що утворилися, можна піддавати дистиляції,Distillation because After fermentation, the resulting liquid medium can be subjected to distillation,
застосовуючи, наприклад, "бражну колону", для відділення етанолу й інших спиртів від основної маси води та залишків твердих речовин. Пара, що виходить із бражної колони, може являти собою, наприклад, 35 95 за масою етанол і може бути завантажена до ректифікаційної колони.using, for example, a "fermentation column" to separate ethanol and other alcohols from the bulk of water and residual solids. The vapor leaving the fermentation column may be, for example, 35-95% ethanol by weight and may be fed to the distillation column.
Суміші майже азеотропних (92,5 95) етанолу та води з ректифікаційної колони можна очистити з отриманням чистого (99,5 965) етанолу шляхом застосування парофазних молекулярних сит.Mixtures of almost azeotropic (92.5 95) ethanol and water from the distillation column can be purified to obtain pure (99.5 965) ethanol by using vapor phase molecular sieves.
Кубові залишки бражної колони можна направити на перший ступінь триступінчастого випарника. Дефлегматор ректифікаційної колони може забезпечити нагрівання цього першого ступеня. Після першого ступеня тверді речовини можна відокремити, застосовуючи центрифугу, і висушити в барабанній сушарці. Частину (25 95) рідини, що витікає з центрифуги, можна повторно використовувати для ферментації, а іншу частину направити на другий і третій ступені випарника. Більшу частину конденсату з випарника можна повернути в процес у вигляді досить чистого конденсату, а невелику частину відокремити й направити на установку для очищення стічних вод для запобігання нагромадження низькокиплячих сполук.The cubic residues of the fermentation column can be sent to the first stage of a three-stage evaporator. The reflux column of the distillation column can provide heating for this first stage. After the first stage, the solids can be separated using a centrifuge and dried in a drum dryer. Part (25 95) of the liquid flowing out of the centrifuge can be reused for fermentation, and the other part can be sent to the second and third stages of the evaporator. Most of the condensate from the evaporator can be returned to the process as fairly clean condensate, and a small fraction can be separated and sent to a wastewater treatment plant to prevent the accumulation of low-boiling compounds.
Промпкні сполуки та продуктиPrompk compounds and products
Застосовуючи, наприклад, основні процеси і/або подальшу обробку, можна перетворити оброблену біомасу в один або більше продуктів, таких як енергія, палива, харчові продукти й матеріали. Конкретні приклади продуктів включають, але не обмежуються ними, водень, спирти (наприклад, одноатомні спирти або двохатомні спирти, такі як етанол, н-пропанол або н- бутанол), цукри, біодизельне паливо, органічні кислоти (наприклад, оцтову кислоту і/або молочну кислоту), вуглеводні, супровідні продукти (наприклад, білки, такі як білки (ферменти), що розкладають клітковину, або одноклітинні білки) і суміші будь-яких із перерахованих продуктів. Інші приклади включають карбонові кислоти, такі як оцтова кислота або олійна кислота, солі карбонової кислоти, суміш карбонових кислот та солей карбонових кислот і складні ефіри карбонових кислот (наприклад, метилові, етилові й н-пропілові складні ефіри), кетони, альдегіди, альфа-, бета-ненасичені кислоти, такі як акрилова кислота, і олефіни, такі як етилен. Інші спирти й похідні спиртів включають пропанол, пропіленгліколь, 1,4-бутандіол, 1,3- пропандіол, метилові або етилові складні ефіри будь-яких із зазначених спиртів. Інші продукти включають метилакрилат, метилметакрилат, молочну кислоту, пропіонову кислоту, олійну кислоту, бурштинову кислоту, З-гідроксипропіонову кислоту, сіль будь-якої з зазначених кислот і суміш будь-якої з зазначених кислот і відповідних солей.By applying, for example, primary processes and/or further processing, processed biomass can be converted into one or more products such as energy, fuel, food and materials. Specific examples of products include, but are not limited to, hydrogen, alcohols (e.g. monohydric alcohols or dihydric alcohols such as ethanol, n-propanol or n-butanol), sugars, biodiesel, organic acids (e.g. acetic acid and/or lactic acid), carbohydrates, by-products (eg, proteins such as fiber-degrading proteins (enzymes) or single-cell proteins) and mixtures of any of the above. Other examples include carboxylic acids such as acetic acid or oleic acid, carboxylic acid salts, mixtures of carboxylic acids and carboxylic acid salts, and carboxylic acid esters (e.g., methyl, ethyl, and n-propyl esters), ketones, aldehydes, alpha- , beta-unsaturated acids such as acrylic acid, and olefins such as ethylene. Other alcohols and alcohol derivatives include propanol, propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,3-propanediol, methyl or ethyl esters of any of these alcohols. Other products include methyl acrylate, methyl methacrylate, lactic acid, propionic acid, oleic acid, succinic acid, 3-hydroxypropionic acid, a salt of any of these acids, and a mixture of any of these acids and their respective salts.
Інші проміжні сполуки та продукти, включаючи продукти харчування й фармацевтичні продукти, розглянуті в попередній заявці на патент США Мо 12/417900, повний опис якої, тим самим, включений до даної заявки за допомогою посилання.Other intermediates and products, including foods and pharmaceuticals, are discussed in the previous US patent application Mo 12/417900, the complete disclosure of which is hereby incorporated herein by reference.
МатеріалиMaterials
Матеріали, що являють собою біомасуMaterials representing biomass
Біомаса може являти собою, наприклад, целюлозний або лігноцелюлозний матеріал. Такі матеріали включають папір і паперову продукцію (наприклад, папір із полімерним покриттям і крафт-папір), деревину, матеріали, споріднені з деревиною, наприклад, деревностружкову плиту, трави, рисову лушпайку, багасу, джут, прядиво, льоноволокно, бамбук, сизаль, манільське прядиво, солому, стержні кукурудзяного качана, кокосові нитки; і матеріали з високим змістом а-целюлози, наприклад, бавовну. Початкову сировину можна отримати з бракованих текстильних матеріалів, що не були у вживанні, наприклад, обрізків, відходів після використання споживчих товарів, наприклад, ганчірок. При застосуванні паперової продукції, такого роду продукти можуть являти собою матеріали, що не були у вживанні, наприклад, браковані матеріали, або вони можуть являти собою відходи після використання споживчих товарів. Крім сировинних матеріалів, що не були у вживанні, як джерела волокна також можна застосовувати відходи після використання споживчих товарів, промислові відходи (наприклад, побічні продукти переробки) і виробничі відходи (наприклад, стоки від процесу облагороджування паперу). Сировину, що являє собою біомасу, також можна отримати або вилучити з побутових (наприклад, стічні води), тваринних або рослинних відходів. Додаткові целюлозні й лігноцелюлозні матеріали були описані в патентах США 6448307, 6258876, 6207729, 5973035 і 5952105.Biomass can be, for example, cellulosic or lignocellulosic material. Such materials include paper and paper products (such as polymer-coated paper and kraft paper), wood, wood-related materials such as particle board, grasses, rice husks, bagasse, jute, yarn, flax fiber, bamboo, sisal, manila yarn, straw, corn cob rods, coconut threads; and materials with a high α-cellulose content, such as cotton. The starting material can be obtained from defective textile materials that have not been used, for example, scraps, waste after the use of consumer goods, for example, rags. In the case of paper products, such products may be materials that have not been used, such as scrap materials, or they may be post-consumer waste. In addition to unused raw materials, post-consumer waste, industrial waste (e.g. recycling by-products) and industrial waste (e.g. waste from the paper refining process) can also be used as fiber sources. Raw materials, which are biomass, can also be obtained or extracted from domestic (eg sewage), animal or plant waste. Additional cellulosic and lignocellulosic materials have been described in US Patents 6,448,307, 6,258,876, 6,207,729, 5,973,035, and 5,952,105.
Згідно з деякими варіантами реалізації винаходу, матеріал, що являє собою біомасу, включає вуглевод, який являє собою або містить матеріал, що має один або більше рД-1,4- містків, середня молекулярна маса якого становить від приблизно 3000 до 50000. Такий вуглевод являє собою або містить целюлозу (І), отриману з (В-глюкози 1) шляхом конденсації Д- (І, 4)-глікозидних зв'язків. Зазначений місток відрізняється від містка для а-(І, 4)-глікозидних зв'язків, які є присутніми в крохмалі та інших вуглеводах.According to some embodiments of the invention, the biomass material includes a carbohydrate that is or contains a material having one or more pD-1,4-bridges, the average molecular weight of which is between about 3,000 and 50,000. Such a carbohydrate is or contains cellulose (I) obtained from (B-glucose 1) by condensation of D- (I, 4)-glycosidic bonds. This bridge differs from the bridge for α-(I, 4)-glycosidic bonds, which are present in starch and other carbohydrates.
но но | й он но он 4but but | and he but he 4
ОН но ОН - 5. о иОН no ОН - 5. о и
Зо о о, в)Zo o o, c)
ОНON
ЇShe
Крохмалисті матеріали включають сам крохмаль, наприклад, кукурудзяний крохмаль, пшеничний крохмаль, картопляний крохмаль або рисовий крохмаль, похідні крохмалю або матеріал, що містить крохмаль, такий як їстівний харчовий продукт або сільськогосподарська культура. Наприклад, крохмалистий матеріал може являти собою аракачу їстівну, гречку, банан, ячмінь, маніоку, кудзу, кислицю бульбову, саго, сорго, звичайну добре знайому картоплю, солодку картоплю, таро, ямс або один чи більше видів бобів, таких як кінські боби, сочевиця або горох. Суміші будь-яких двох або більше крохмалистих матеріалів також являють собою крохмалисті матеріали.Starchy materials include starch itself, such as corn starch, wheat starch, potato starch, or rice starch, starch derivatives, or a starch-containing material such as an edible food product or crop. For example, the starchy material may be sorghum, buckwheat, banana, barley, cassava, kudzu, sorrel, sago, sorghum, common potato, sweet potato, taro, yam, or one or more types of beans such as horse beans, lentils or peas. Mixtures of any two or more starchy materials are also starchy materials.
У деяких випадках біомаса являє собою мікробний матеріал. Мікробні джерела включають, але не обмежуються ними, будь-який природний або генетично модифікований мікроорганізм або організм, який містить або здатний забезпечити джерело вуглеводів (наприклад, целюлози), наприклад, протисти, наприклад, тваринні протисти (наприклад, найпростіші організми, такі як флагелати, амебоїдні організми, інфузорії та споровики) і рослинні протисти (наприклад, водорості, такі як альвеолярні, хлорарахніофітові, криптомонадові, евгленідові, глаукофітові, гаптофітові, червоні водорості, страмінопіли та Мігідаеріапіає). Інші приклади включають морську водорість, планктони (наприклад, макропланктони, мезопланктон, мікропланктони, нанопланктон, пікопланктон і фемптопланктон), фітопланктон, бактерії (наприклад, грам- позитивні бактерії, грам-негативні бактерії й екстремофіли), дріжджі і/або їхні суміші. У деяких випадках мікробну біомасу можна отримати з природних джерел, наприклад, океану, озер, водойм, наприклад, із солоною водою або прісною водою, або на суші. Як альтернатива або додатково, мікробну біомасу можна отримати з клітинних культур, наприклад, промислових сухих і вологих клітинних культур.In some cases, biomass is microbial material. Microbial sources include, but are not limited to, any naturally occurring or genetically modified microorganism or organism that contains or is capable of providing a carbohydrate source (e.g., cellulose), such as protists, e.g., animal protists (e.g., protozoa such as flagellates , amoeboid organisms, ciliates and sporozoites) and plant protists (e.g. algae such as alveoli, chlorarachniophyta, cryptomonads, euglenids, glaucophytes, haptophytes, red algae, straminopiles and Mygidaeriapiae). Other examples include seaweed, plankton (eg, macroplankton, mesoplankton, microplankton, nanoplankton, picoplankton, and femtoplankton), phytoplankton, bacteria (eg, gram-positive bacteria, gram-negative bacteria, and extremophiles), yeast, and/or mixtures thereof. In some cases, the microbial biomass can be obtained from natural sources, such as the ocean, lakes, bodies of water, such as salt water or fresh water, or on land. Alternatively or additionally, microbial biomass can be obtained from cell cultures, for example industrial dry and wet cell cultures.
Оцукрюючі агентиSweetening agents
Целюлази можуть розкладати біомасу й мати походження від грибів або бактерій. Підходящі ферменти включають целюлази з родів Васій5, Рзейдотопав5, Нитісоїа, Ризагійт, ГНівіаміа,Cellulases can decompose biomass and be of fungal or bacterial origin. Suitable enzymes include cellulases from the genera Vasii5, Rzeidotopav5, Nitisoia, Rhizagiit, Gniviamia,
Астетопішт, Спгузозрогійт та Тгісподепта і включають види родів Нитісоїа, Соргіпив, Тівіаміа,Astetopisht, Spguzozorogiit and Tgispodepta and include species of the genera Nitisoia, Sorgipiv, Tiviamia,
Ко) Еизагішт, Мусеїїорпійога, Астетопішт, Серпаіозрогішт, Зсугаййдіит, Репісіййшт або Азрегойи5 (див., наприклад, ЕР 458162), зокрема целюлази, отримані за допомогою штаму, обраного з видів Нитісоїа іпзоЇїеп5 (перекласифікованого як 5суїаїїдіит їпепторніїшт, див., наприклад, патент США Мо 4435307), Соргіпив сіпегеи5, Ризагішт охузрогит, Мусеїїорнійога ІШепторнпіїа,Ko) Eizagisht, Museiorpiyoga, Astetopisht, Serpaiozorogisht, Zsugayidiit, Repisiysht or Azregoys5 (see, for example, EP 458162), in particular cellulases obtained by means of a strain selected from the species of Nitisoia ipzoLiep5 (reclassified as 5suialidiit ipeptornihist, see, for example, patent USA Mo 4435307), Sorgipiv sipegei5, Ryzagisht ohuzrogyt, Museiiorniyoga IShepthornpiia,
Метіріїнв дідапієи5, ГНієїаміа (етевіі5, Астетопішт 5р., Астетопішт регвісіпит, Асгетопійт астетопішт, Астетопішт ргаспурепішт, Асгетопішт аіспготозрогит, Астетопішт орсіамайт,Metiriinv didapiei5, Gnieiamia (etevii5, Astetopisht 5r., Astetopisht regvisipit, Asgetopisht astetopisht, Asgetopisht rgaspurepisht, Asgetopisht aispgotozrogyt, Asgetopisht orsiamite,
Астетопішт ріпКепопіає, Асгетопішт гозеодгізенцт, Асгетопішт іпсоЇогайшт і АсгетопіштAstetopisht ripKepopiae, Asgetopisht gozeodgizent, Asgetopisht ipsoYogaisht and Asgetopisht
Тигаїшт; переважно з видів Нитісоїа іпбоїєпе 5 О5М 1800, Ривагішт охузрогит ОМ 2672,Tygaisht; mainly from the species Nitisoia ipboyepe 5 О5М 1800, Ryvagisht ohuzrogyt ОМ 2672,
Мусеїорпійога (Шепторпйа СВ5 117.65, Серпаіовзрогішт 5р.АУМ-202, Астетопішт 5р. СВ5 478.94, Астетопішт 5р. СВ5 265.95, Астетопішт регзісіпит СВ5 169.65, Астетопійт астетопішт АНИ 9519, Сернаіозропйцт 5р. СВ5 535.71, Астетопішт Бгаспурепішт СВ5 866.73,Мусеїорпійога (Шепторпйа СВ5 117.65, Серпаіовзрогішт 5р.АУМ-202, Астетопішт 5р. СВ5 478.94, Астетопішт 5р. СВ5 265.95, Астетопішт регзісіпит СВ5 169.65, Астетопійт астетопішт АНИ 9519, Сернаіозропйцт 5р. СВ5 535.71, Астетопішт Бгаспурепішт СВ5 866.73,
Асгетопішт аіспготозрогит СВ5 683.73, Астетопішт орсіамайшт СВБ 311.74, Астетопійт ріпкепопіде СВ5 157.70, Асгтетопішт гозеодгізент СВ 134.56, Астетопішт іпсоїогашт СВ5Asgetopisht aispgotozrogyt SV5 683.73, Astetopisht orsiamaisht SVB 311.74, Astetopisht ripkepopide SV5 157.70, Asgtetopisht gozeodgisent SV 134.56, Astetopisht ipsoiogasht SV5
146.62 і Астетопіит їшгайт СвВ5 299.70Н. Ферменти, що розкладають клітковину, можна також отримати з СПгузозрогішт, переважно штаму СПпгузозрогішт ІсКпомепвзе. Крім того, можна використовувати Тгісподепта (зокрема, Ггіісподепта мігіде, Гіісподепта геезеї і Пісподетта146.62 and Astetopiit ishgait SvV5 299.70N. Fiber-degrading enzymes can also be obtained from SPguzozrogisht, preferably SPpguzozrogisht IsKpomepvze strain. In addition, you can use Tgispodepta (in particular, Ggiispodepta migide, Ghiispodepta geezei and Pispodetta
Копіпдії), аїКаіорпіїйс Васійй5 (див., наприклад, патент США 15 Мо 3844890 і ЕР 4581652) і Зпнерютусез (див., наприклад, ЕР 458162).Copies), aliCorpiiis Vasiy5 (see, for example, US Pat. No. 15, Mo. 3,844,890 and EP 4,581,652) and Zpneritusez (see, for example, EP 4,58162).
Агенти для ферментаціїAgents for fermentation
Мікроорганізм (мікроорганізми), застосовувані при ферментації, можуть являти собою природні мікроорганізми і/або мікроорганізми, отримані методами генетичної інженерії.The microorganism(s) used in fermentation can be natural microorganisms and/or microorganisms obtained by genetic engineering methods.
Наприклад, мікроорганізм може являти собою бактерію, наприклад, бактерію, що розкладає клітковину, гриб, наприклад, дріжджі, рослину або протист, наприклад, водорість, найпростіше або грибоподібний протист, наприклад, міксоміцет. При сумісності організмів можна використовувати їх суміші.For example, the microorganism can be a bacterium, for example, a fiber-degrading bacterium, a fungus, for example, a yeast, a plant, or a protist, for example, an alga, a protozoan, or a fungus-like protist, for example, a myxomycete. If the organisms are compatible, their mixtures can be used.
Підходящі мікроорганізми для ферментації проявляють здатність до конверсії вуглеводів, таких як глюкоза, ксилоза, арабіноза, маноза, галактоза, олігосахариди або полісахариди, в продукти ферментації. Мікроорганізми для ферментації включають штами роду бЗассптотусев 5рр. наприклад, Засспгтотусев5 сегемізіає (пекарські дріжджі), БЗасспаготусев аївіаййсив,Suitable microorganisms for fermentation exhibit the ability to convert carbohydrates such as glucose, xylose, arabinose, mannose, galactose, oligosaccharides or polysaccharides into fermentation products. Microorganisms for fermentation include strains of the genus bZassptotusev 5yr. for example, Zasspgtotusev5 segemisiae (baker's yeast), BZasspagotusev aiviayysiv,
Засспаготусеб5 имагпит; роду Кіпумеготусе5, наприклад, вид Кінууеготусеб5 тагхіапив,Zasspagotuseb5 imagpyt; of the genus Kipumegotuse5, for example, the species Kinuuegotuseb5 taghiapiv,
Кінулеготусевз адіїїв; роду Сапаїда, наприклад, Сапаїда рзецйдоїгорісаїїв і Сапаїда Бгаззісає,Kinulegotusevs adiyiv; of the Sapaida family, for example, Sapaida rzecydoihorisaiiv and Sapaida Bgazzisaye,
Рісніа зііріїїє (родич Сапаїда 5Пепаїйає), роду Сіамігрога, наприклад, вид Сіамізрога Ішзйапіає іRisnia ziiriie (relative of Sapaida 5Pepayiae), genus Siamigroga, for example, species Siamizroga Ischyapiae and
СіІаміврога орипіає, роду Распузоїеп, наприклад, вид Распузоїєп іаппорніш5, родуSiIamivroga oripiae, genus Raspuzoiep, for example, the species Raspuzoiep iappornish5, genus
Вгеїаппотусеб5, наприклад, вид Вгєїаппотусе5 сіайзепії (РНіїрріді5, с. Р., 1996, Сеїшоз5еVgeiappotuse5, for example, the species Vgeiappotuse5 siaizepia (RNiirridi5, p. R., 1996, Seishoz5e
Біосопмегзіоп ТесппоЇоду, в Напароок оп ВіоєїНнапо!: Ргодисіюп апа Ші2айоп, М/утап, С.Е., ед.,Biosopmegsiop TesppoYodu, in Naparook op VioyeiNnapo!: Rgodisiyup apa Shi2ayop, M/utap, S.E., ed.,
Тауог 8. Егапсіз, Мазпіпдіюп, ОС, 179-212).Tauog 8. Egapsiz, Mazpipdiyup, OS, 179-212).
Комерційно доступні дріжджі включають, наприклад, Кей е(агкв/ езайте ЕШапо!ї Кеа (доступні в компанії Кеа е(гаг//езайте, США), БАС (доступні в компанії РІеізсптапп' Уеабі, відділення компанії Вит5 РпПіїр Роса Іпс., США), БОРЕКЗТАКТО) (доступні в компанії Аїйеси, тепер компанія І аїетапа), СЕКТ ЗТКАМОФ (доступні в компанії Се 5ігапа АВ, Швеція) іCommercially available yeasts include, for example, Kea (available from Kea, USA), BAS (available from Riezspapp' Weaby, a division of Wit5 RpPiir Rosa Inc., USA ), BOREKZTAKTO) (available at the company Aiyesy, now the company of the 1st stage), SECT ZTKAMOF (available at the company Se 5igapa AV, Sweden) and
ЕЕКМОЇ Ф (доступні в компанії ОБМ ЗресіаШев).EECMOI F (available at OBM ZresiaShev company).
При ферментації можна також застосовувати бактерії, наприклад, 7утотопав5 торії» іDuring fermentation, you can also use bacteria, for example, 7utotopav5 thorium" and
Сіовігідіит ШТептосеПшт (РПїіірріадів, 1996, вирга).Siovigidiitis ShteptosePsht (RPiiirriadiv, 1996, vyrga).
Інші варіанти реалізації винаходуOther variants of implementation of the invention
Було описано кілька варіантів реалізації даного винаходу. Проте варто розуміти, що можуть бути зроблені різні модифікації без відхилення від сутності й об'єму винаходу.Several variants of implementation of this invention have been described. However, it should be understood that various modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.
Наприклад, параметри процесів на будь-яких технологічних стадіях, описаних у даній заявці, можна регулювати залежно від вмісту лігніну в початковій сировині, наприклад, як зазначено в попередній заявці на патент США Мо 61/151724, повний опис якої включений до даної заявки за допомогою посилання.For example, the process parameters at any of the technological stages described in this application can be adjusted depending on the lignin content of the feedstock, for example, as indicated in the previous US patent application Mo 61/151724, the full description of which is incorporated into this application by link.
Відповідно, інші варіанти реалізації винаходу перебувають у рамках наступної формули винаходу.Accordingly, other variants of the invention are within the scope of the following claims.
Claims (16)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAA201512289A UA118030C2 (en) | 2010-02-17 | 2011-02-11 | METHOD OF BIOMASS PROCESSING |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US30528110P | 2010-02-17 | 2010-02-17 | |
PCT/US2011/024470 WO2011103033A1 (en) | 2010-02-17 | 2011-02-11 | Processing biomass |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA111325C2 true UA111325C2 (en) | 2016-04-25 |
Family
ID=44483251
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201512289A UA118030C2 (en) | 2010-02-17 | 2011-02-11 | METHOD OF BIOMASS PROCESSING |
UAA201210792A UA111325C2 (en) | 2010-02-17 | 2011-11-02 | Biomass processing |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAA201512289A UA118030C2 (en) | 2010-02-17 | 2011-02-11 | METHOD OF BIOMASS PROCESSING |
Country Status (18)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20130023019A1 (en) |
EP (1) | EP2536515A4 (en) |
JP (2) | JP2013519391A (en) |
KR (2) | KR102067354B1 (en) |
CN (3) | CN102781597B (en) |
AP (2) | AP4011A (en) |
AU (1) | AU2011218331B2 (en) |
BR (1) | BR112012020477A2 (en) |
CA (1) | CA2788810A1 (en) |
EA (2) | EA027579B1 (en) |
IL (3) | IL221021A (en) |
MX (2) | MX341558B (en) |
MY (1) | MY163411A (en) |
NZ (4) | NZ601444A (en) |
SG (2) | SG182616A1 (en) |
UA (2) | UA118030C2 (en) |
WO (1) | WO2011103033A1 (en) |
ZA (1) | ZA201206856B (en) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9499635B2 (en) | 2006-10-13 | 2016-11-22 | Sweetwater Energy, Inc. | Integrated wood processing and sugar production |
WO2010068637A1 (en) | 2008-12-09 | 2010-06-17 | Jerry Wayne Horton | Ensiling biomass and multiple phase apparatus for hydrolyzation of ensiled biomass |
JP5861820B2 (en) * | 2011-09-20 | 2016-02-16 | 株式会社エクォス・リサーチ | Method for solubilizing cellulose and extracting water-soluble components |
US8765430B2 (en) | 2012-02-10 | 2014-07-01 | Sweetwater Energy, Inc. | Enhancing fermentation of starch- and sugar-based feedstocks |
US8563277B1 (en) | 2012-04-13 | 2013-10-22 | Sweetwater Energy, Inc. | Methods and systems for saccharification of biomass |
JP2014079242A (en) * | 2012-09-27 | 2014-05-08 | Panakku Kogyo Kk | Method for processing cellulose ester material and method for decomposing cellulose material |
AP2015008340A0 (en) | 2012-10-10 | 2015-04-30 | Xyleco Inc | Treating biomass |
NZ743055A (en) * | 2013-03-08 | 2020-03-27 | Xyleco Inc | Equipment protecting enclosures |
WO2014143753A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Sweetwater Energy, Inc. | Carbon purification of concentrated sugar streams derived from pretreated biomass |
CN103555379B (en) * | 2013-11-05 | 2015-05-20 | 济南开发区星火科学技术研究院 | Preparation method of cellulose liquid fuel |
DE102013114386A1 (en) * | 2013-12-18 | 2015-06-18 | Uwe D'Agnone | Process for the preparation of grass for the production of paper, cardboard and cardboard |
CA2969840A1 (en) | 2014-12-09 | 2016-06-16 | Sweetwater Energy, Inc. | Rapid pretreatment |
CN110177615A (en) * | 2016-12-09 | 2019-08-27 | 泰顿生物科学有限公司 | The method and system of the biological processing condition of customization is provided for raw material |
NO20170031A1 (en) * | 2017-01-08 | 2018-07-09 | Abadjom Consulting As | Electron beam and steam explosion pretreatments of biomass for production in a low energy biorefinery |
BR112019017106A2 (en) | 2017-02-16 | 2020-04-28 | Sweetwater Energy Inc | formation of high pressure zone for pre-treatment |
CN107373210A (en) * | 2017-08-02 | 2017-11-24 | 泰州市绿色水乡养殖专业合作社 | The preparation method for the multielement active biological feed that suitable river crab and Odontobutis obscura are eaten |
CN107892967A (en) * | 2017-10-09 | 2018-04-10 | 利辛县逸安新能源有限公司 | A kind of bagasse fuel and preparation method thereof |
EP4077490A1 (en) | 2019-12-22 | 2022-10-26 | Sweetwater Energy, Inc. | Methods of making specialized lignin and lignin products from biomass |
JP7487547B2 (en) * | 2020-05-11 | 2024-05-21 | 株式会社Ihi | Steaming equipment |
CN113388487A (en) * | 2021-06-29 | 2021-09-14 | 金志伟 | Vinegar fermentation system |
CN116289281A (en) * | 2023-03-21 | 2023-06-23 | 西南科技大学 | Technical method for improving utilization value of biomass by utilizing gradient irradiation modified biomass |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5915633B2 (en) * | 1981-09-30 | 1984-04-10 | 新燃料油開発技術研究組合 | Enzymatic hydrolysis method for cellulosic materials |
FI64602C (en) * | 1981-12-30 | 1983-12-12 | Neste Oy | FORM OF CELLULOSE DERIVATIVES |
JPS5953840B2 (en) * | 1982-10-15 | 1984-12-27 | 新燃料油開発技術研究組合 | Pretreatment method for enzymatic hydrolysis of cellulose materials |
JPS6178390A (en) * | 1984-09-25 | 1986-04-21 | Japan Atom Energy Res Inst | Pretreatment for saccharification and fermentation of waste resource of cellulose |
JPS63167796A (en) * | 1986-12-27 | 1988-07-11 | Res Assoc Petroleum Alternat Dev<Rapad> | Pretreating method of enzymatic hydrolysis of cellulose material |
US5851469A (en) * | 1995-12-27 | 1998-12-22 | Trex Company, L.L.C. | Process for making a wood-thermoplastic composite |
US6306248B1 (en) * | 1997-11-20 | 2001-10-23 | The University Of Alabama In Huntsville | Method for transforming diverse pulp and paper products into a homogenous cellulosic feedstock |
US7537826B2 (en) * | 1999-06-22 | 2009-05-26 | Xyleco, Inc. | Cellulosic and lignocellulosic materials and compositions and composites made therefrom |
JP4204918B2 (en) * | 2003-08-04 | 2009-01-07 | 株式会社還元溶融技術研究所 | Processing system and processing method for effectively using biomass resources |
US20100129909A1 (en) * | 2005-10-11 | 2010-05-27 | Earnest Stuart | Device and method for treating biomass |
MY165095A (en) * | 2006-03-10 | 2018-02-28 | Biomass Conv Llc | Disruptor system for dry cellulosic materials |
CA2823264C (en) * | 2006-10-26 | 2014-06-17 | Marshall Medoff | Methods of processing biomass comprising electron-beam radiation |
FI20085275L (en) * | 2008-04-02 | 2009-10-09 | Hannu Ilvesniemi | A method for processing biomass |
JP2009262010A (en) * | 2008-04-22 | 2009-11-12 | Univ Nihon | Solid alkali catalyst for use in synthesizing bio diesel fuel, and method of producing the same |
US8236535B2 (en) * | 2008-04-30 | 2012-08-07 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
US8212087B2 (en) * | 2008-04-30 | 2012-07-03 | Xyleco, Inc. | Processing biomass |
CN102203229A (en) * | 2008-06-02 | 2011-09-28 | 尤德斯·德克雷西 | A method of producing fatty acids for biofuel, biodiesel, and other valuable chemicals |
US7900857B2 (en) * | 2008-07-17 | 2011-03-08 | Xyleco, Inc. | Cooling and processing materials |
-
2011
- 2011-02-11 KR KR1020187033943A patent/KR102067354B1/en active IP Right Grant
- 2011-02-11 CN CN201180007938.0A patent/CN102781597B/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-02-11 BR BR112012020477-7A patent/BR112012020477A2/en not_active Application Discontinuation
- 2011-02-11 AP AP2012006469A patent/AP4011A/en active
- 2011-02-11 EA EA201290788A patent/EA027579B1/en not_active IP Right Cessation
- 2011-02-11 WO PCT/US2011/024470 patent/WO2011103033A1/en active Application Filing
- 2011-02-11 SG SG2012053534A patent/SG182616A1/en unknown
- 2011-02-11 AP AP2016009365A patent/AP2016009365A0/en unknown
- 2011-02-11 EP EP11745074.2A patent/EP2536515A4/en not_active Withdrawn
- 2011-02-11 NZ NZ601444A patent/NZ601444A/en not_active IP Right Cessation
- 2011-02-11 NZ NZ716289A patent/NZ716289A/en not_active IP Right Cessation
- 2011-02-11 CA CA2788810A patent/CA2788810A1/en not_active Abandoned
- 2011-02-11 NZ NZ625059A patent/NZ625059A/en not_active IP Right Cessation
- 2011-02-11 EA EA201691755A patent/EA033229B1/en not_active IP Right Cessation
- 2011-02-11 NZ NZ700771A patent/NZ700771A/en not_active IP Right Cessation
- 2011-02-11 KR KR1020127019513A patent/KR101923597B1/en active Application Filing
- 2011-02-11 JP JP2012553945A patent/JP2013519391A/en not_active Revoked
- 2011-02-11 CN CN201610146461.9A patent/CN105647994A/en active Pending
- 2011-02-11 AU AU2011218331A patent/AU2011218331B2/en not_active Ceased
- 2011-02-11 MX MX2012009411A patent/MX341558B/en active IP Right Grant
- 2011-02-11 MY MYPI2012003252A patent/MY163411A/en unknown
- 2011-02-11 CN CN201610147789.2A patent/CN105755070A/en active Pending
- 2011-02-11 SG SG10201501234XA patent/SG10201501234XA/en unknown
- 2011-02-11 UA UAA201512289A patent/UA118030C2/en unknown
- 2011-02-11 MX MX2016011000A patent/MX354126B/en unknown
- 2011-11-02 UA UAA201210792A patent/UA111325C2/en unknown
-
2012
- 2012-07-18 IL IL221021A patent/IL221021A/en not_active IP Right Cessation
- 2012-08-07 US US13/568,962 patent/US20130023019A1/en not_active Abandoned
- 2012-09-13 ZA ZA2012/06856A patent/ZA201206856B/en unknown
-
2016
- 2016-10-06 US US15/287,036 patent/US20170044576A1/en not_active Abandoned
-
2017
- 2017-02-24 JP JP2017032994A patent/JP2017136067A/en active Pending
- 2017-03-30 IL IL251473A patent/IL251473A0/en unknown
- 2017-03-30 IL IL251474A patent/IL251474A0/en unknown
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
UA111325C2 (en) | Biomass processing | |
KR101821919B1 (en) | Processing biomass | |
EP2279256B1 (en) | Processing biomass | |
UA116098C2 (en) | Production of sugar and alcohol from biomass | |
UA116325C2 (en) | Saccharifying biomass | |
UA110339C2 (en) | The claimed method of processing cellulose or lignocellulose feedstock | |
UA119451C2 (en) | METHOD FOR REDUCING LIBNOCELLULOSE MATERIAL RESISTANCE AND METHOD OF OBTAINING LIGNINE OR LIGNOSULPHONATES FROM LIGNOCELLULOSE MATTER | |
UA112851C2 (en) | METHOD OF PROCESSING LIGNOCELLULOSE MATERIALS BY ELECTRONIC IRRIGATION AND EXTRACTION | |
UA116338C2 (en) | Biomass processing | |
UA103070C2 (en) | Method for biomass processing | |
KR20190102309A (en) | Processing biomass | |
EA031822B1 (en) | Treating biomass | |
AU2018201167B2 (en) | Processing Biomass | |
NZ737199A (en) | Method for producing a saccharified product |